FR3025298A1 - Pompe a chaleur pour un vehicule electrique, procede de regulation d'un moteur thermique auxiliaire du vehicule et procede de fabrication du vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une pompe à chaleur de véhicule électrique pour la régulation en température d'un moteur thermique auxiliaire d'assistance en autonomie et un procédé de régulation en température et le procédé de fabrication du véhicule électrique. La pompe à chaleur comprend un échangeur d'équipement (EQ1) pouvant fonctionner soit comme un évaporateur, soit comme un condenseur pour réguler la température du moteur thermique (MOT). La pompe à chaleur permet de standardiser le circuit de circulation (CC1) du fluide frigorigène pour la configuration en tout électrique et la configuration avec assistance en autonomie. L'invention s'applique préférentiellement aux véhicules électriques comprenant un moteur thermique auxiliaire.

Description

1 POMPE A CHALEUR POUR UN VEHICULE ELECTRIQUE, PROCEDE DE REGULATION D'UN MOTEUR THERMIQUE AUXILIAIRE DU VEHICULE ET PROCEDE DE FABRICATION DU VEHICULE Le domaine de l'invention concerne une pompe à chaleur pour la régulation en température d'un moteur thermique auxiliaire de véhicule électrique et un procédé de fabrication d'un véhicule électrique comprenant un moteur thermique auxiliaire. Un véhicule électrique à motorisation entièrement électrique présente l'inconvénient d'une autonomie inférieure à celle d'un véhicule motorisation thermique ou à motorisation hybride électrique. Pour cela, bien que moins 15 polluant, les véhicules électriques ne se démocratisent pas sur le marché. Il existe des versions de véhicule électrique autonomie augmentée comprenant un moteur thermique auxiliaire et un générateur électrique pour recharger la batterie lors du 20 roulage. Il s'agit d'un véhicule ayant une architecture dite hybride série. Le moteur thermique auxiliaire n'est pas utilisé pour fournir un couple aux roues. Ces véhicules disposent généralement d'un réservoir de 10 à 30 litres de carburant permettant d'atteindre une autonomie supérieure 25 100km. Le moteur thermique auxiliaire nécessite d'être régulé thermiquement. Couramment, un moteur thermique d'un véhicule motorisation thermique ou d'un véhicule hybride électrique est 30 refroidi au moyen d'un radiateur échangeant avec l'air extérieur et d'un circuit de refroidissement contenant un 3025298 2 fluide caloporteur pour évacuer la chaleur du moteur thermique. Le circuit de refroidissement peut être couplé à un échangeur avec l'air soufflé dans l'habitacle appelé aérotherme pour évacuer la chaleur du moteur thermique et 5 l'utiliser avantageusement pour le chauffage de l'habitacle. La demanderesse a déjà déposé une demande de brevet concernant une installation de chauffage et climatisation pour un véhicule automobile. Le document FR2971042A1 décrit une pompe à chaleur réversible comprenant un circuit de 10 circulation d'un fluide frigorifique pouvant être piloté selon plusieurs modes de fonctionnement au moyen de vannes multivoies pour refroidir, réchauffer et désembuer l'habitacle du véhicule. Cependant, un véhicule électrique dans sa version tout électrique ne comprend pas de circuit de refroidissement caloporteur avec un niveau de température supérieur à 80°C, car il ne dispose pas de moteur thermique. Le chauffage de l'habitacle peut alors être assuré par une pompe à chaleur. La figure 1 représente la pompe à chaleur d'un véhicule électrique permettant le chauffage et le refroidissement de l'habitacle. La pompe à chaleur comprend un circuit fermé d'un fluide frigorigène diphasique 10, un compresseur 11 propre à pressuriser et chauffer le fluide frigorigène en phase gazeuse. Il comprend un condenseur interne 12 agencé pour échanger de l'énergie thermique entre le fluide frigorigène et l'air de l'habitacle par circulation de l'air de l'habitacle entre ses conduits ou ses ailettes. Elle comprend également un évaporateur 13 de climatiseur associé à un détendeur 131. Un échangeur de façade 14, associé à un détendeur 141, permet d'échanger de l'énergie thermique avec l'air extérieur et peut fonctionner selon la pression, la température et le sens de 3025298 3 circulation du fluide frigorigène soit comme un évaporateur soit comme un condenseur. La pompe à chaleur comprend en outre un sous-refroidisseur permettant d'améliorer le rendement thermique du climatiseur et de protéger l'échangeur de façade 5 contre le la formation de givre qui réduit sa capacité d'échange lors de températures négatives. Le condenseur interne échange directement avec l'air de l'habitacle pour la version tout électrique du véhicule comme un aérotherme usuel.

10 Pour une version du véhicule électrique avec un moteur thermique auxiliaire de générateur, l'ajout d'un circuit de refroidissement entre un condenseur sur l'eau et un aérotherme d'habitacle complexifie la pompe à chaleur. De plus, un tel véhicule prévoit que le moteur 15 thermique auxiliaire soit ponctuellement utilisé. Le circuit de refroidissement ne peut alors pas assuré le chauffage de l'habitacle à tout moment lors du roulage. En outre, le processus de fabrication d'un véhicule électrique dans sa version tout électrique et sa version avec 20 le moteur thermique auxiliaire doit prévoir une différenciation de la pompe à chaleur pour inclure le circuit de refroidissement du moteur thermique auxiliaire. En particulier, le condenseur de chauffe doit être adapté pour l'installation sur circuit de refroidissement créant une 25 diversité coûteuse entre les deux versions. Un objectif de l'invention est de palier les problèmes précités. Plus précisément, l'invention concerne une pompe chaleur réversible pour réguler la température de l'air 30 intérieur d'un véhicule automobile électrique comprenant une machine électrique de traction alimentée par un stockeur 3025298 4 électrique et un moteur thermique auxiliaire pour entrainer un générateur afin de recharger le stockeur électrique, la pompe à chaleur comprenant au moins un premier circuit fermé de circulation d'un fluide frigorigène, un compresseur, un 5 condenseur interne pour chauffer l'air intérieur par échange thermique avec le fluide frigorigène issu du compresseur et un échangeur de façade associé à un premier détendeur et agencé pour prélever et émettre de l'énergie thermique à l'air extérieur par échange thermique avec le fluide frigorigène 10 soit issu du premier détendeur, soit issu du compresseur. Selon l'invention, la pompe à chaleur comprend en outre un échangeur d'équipement associé à un deuxième détendeur et agencé pour réguler la température du moteur thermique auxiliaire au moyen d'un mode de chauffage et d'un 15 mode de refroidissement du moteur thermique, l'échangeur d'équipement comprenant des première et deuxième voies connectées au premier circuit de circulation du fluide frigorigène par des raccords hydrauliques. Plus particulièrement, les première et deuxième voies 20 sont reliées au circuit de circulation du fluide frigorigène d'une part en aval du compresseur par des premier et deuxième raccords hydrauliques respectivement, d'autre part, en amont du compresseur par des troisième et quatrième raccords hydrauliques respectivement, la température du moteur 25 thermique auxiliaire étant régulée : - dans le mode de chauffage, en dirigeant le fluide frigorigène issu du compresseur dans l'échangeur d'équipement, fonctionnant en condenseur, - et dans le mode de refroidissement, en dirigeant le 30 fluide frigorigène issu du deuxième détendeur dans l'échangeur d'équipement, fonctionnant en évaporateur.

3025298 5 Selon une variante, la pompe à chaleur comprend en outre un deuxième circuit de circulation d'un fluide caloporteur permettant l'échange d'énergie thermique entre l'échangeur d'équipement et le moteur thermique auxiliaire.

5 Selon une variante, le condenseur interne comprend une surface d'échange thermique avec l'air de l'habitacle. En outre, l'invention prévoit un procédé de régulation de la température d'un moteur thermique auxiliaire d'un véhicule automobile électrique mis en oeuvre par la pompe à 10 chaleur ci-dessus. Le procédé comprend les étapes suivantes : - dans un mode de chauffage du moteur thermique auxiliaire, le fonctionnement de l'échangeur d'équipement du moteur thermique auxiliaire comme un condenseur, - dans un mode de refroidissement du moteur thermique 15 auxiliaire, le fonctionnement de l'échangeur d'équipement du moteur thermique auxiliaire comme un évaporateur. Selon une variante du procédé de régulation de la température du moteur thermique auxiliaire, il est prévu que, dans le mode de refroidissement du moteur thermique 20 auxiliaire, de l'énergie thermique issue de l'échangeur d'équipement est évacuée vers l'air intérieur du véhicule automobile électrique. L'invention prévoit un véhicule automobile électrique comprenant une pompe à chaleur pour réguler la température de 25 l'air intérieur, une machine électrique de traction alimentée par un stockeur électrique, un moteur thermique auxiliaire pour entrainer un générateur afin de recharger le stockeur électrique. Selon l'invention la pompe à chaleur est conforme à l'une quelconque des variantes décrites ci-dessus, le moteur 30 thermique auxiliaire étant entièrement ou partiellement régulé en température par la pompe à chaleur.

3025298 6 L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'un véhicule automobile électrique sur une chaine de montage. Selon l'invention, le véhicule est conforme à une première configuration correspondant à un véhicule électrique décrit 5 ci-dessus et le procédé comprend les étapes successives suivantes : - le marquage du véhicule au moyen d'un identificateur correspondant à la première configuration de véhicule, - la pose du premier circuit fermé de circulation du 10 fluide frigorigène et les raccords hydrauliques de la pompe à chaleur, - la lecture de l'identificateur pour vérifier la configuration du véhicule automobile, - la connexion de l'échangeur d'équipement sur les 15 raccords hydrauliques pour la régulation thermique du moteur thermique auxiliaire, si l'identificateur correspond à une deuxième configuration, la fermeture des raccords hydrauliques. Grâce à l'invention, la pompe à chaleur permet de 20 réguler efficacement la température du moteur thermique auxiliaire dans la configuration du véhicule avec autonomie augmentée. L'air de l'habitacle peut être réchauffé via le condenseur de la pompe à chaleur en prélevant de l'énergie thermique du moteur.

25 De plus, la pompe à chaleur permet de simplifier la conception et la fabrication par l'utilisation de conduits hydrauliques et de raccords pour l'ajout de l'échangeur d'équipement du moteur auxiliaire. La différenciation de la pompe à chaleur est réalisée lors de la pose de l'échangeur 30 d'équipement. Les autres équipements de la pompe à chaleur 3025298 7 (condenseur, circuit de circulation du fluide frigorigène) sont identiques pour la version tout électrique et la version avec le moteur thermique auxiliaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 5 invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente une pompe à chaleur de véhicule 10 électrique déjà décrite précédemment dans l'état de la technique. La figure 2 représente un mode de réalisation de la pompe à chaleur permettant la régulation thermique d'un moteur thermique auxiliaire d'un véhicule électrique.

15 Les figures 3A et 3B représentent le fonctionnement de la pompe à chaleur pour le chauffage du moteur thermique et pour le refroidissement du moteur thermique respectivement. La figure 4 représente un procédé de fabrication d'un véhicule électrique et plus particulièrement pour le montage 20 de la pompe à chaleur. Plus précisément, la figure 2 représente un mode de réalisation d'une pompe à chaleur d'un véhicule électrique dans une version comprenant un moteur thermique auxiliaire pour augmenter l'autonomie du véhicule. Le moteur thermique 25 auxiliaire MOT entraine un générateur électrique (non représenté ici) pour recharger le stockeur électrique (non représenté ici) lorsque le stockeur électrique atteint un seuil de charge minimum. Un calculateur de supervision du véhicule commande le rechargement du stockeur électrique.

3025298 8 La pompe à chaleur comprend un premier circuit fermé CC1 de circulation d'un fluide frigorigène diphasique et un deuxième circuit fermé CC2 de circulation d'eau pour le refroidissement du moteur thermique auxiliaire MOT.

5 Le fluide frigorigène présente les propriétés de condensation et d'évaporation adaptées pour un fonctionnement d'une pompe à chaleur à basse température. Le deuxième circuit fermé d'eau CC2 est un circuit de refroidissement à fluide caloporteur, par exemple un circuit d'eau additivée d'antigel.

10 Il convient que l'homme de l'art sait adapter le choix d'un fluide caloporteur (fluide frigorigène ou eau additivée d'antigel) pour le premier circuit de circulation CC1 et pour le deuxième circuit de circulation CC2 en fonction de l'application thermique sans sortir du cadre de l'invention.

15 La pompe à chaleur comprend un compresseur électrique CP propre à pressuriser et chauffer le fluide frigorigène gazeux du premier circuit de circulation CC1. Le compresseur CP comprend une voie d'entrée et une voie de sortie pour le passage du fluide frigorigène. Le compresseur est dimensionné 20 pour transformer le fluide entrant, alors en phase gazeuse, en fluide sortant, en phase gazeuse comprimé et chaud. Le fluide entrant est issu d'un évaporateur du circuit de circulation CC1, par exemple d'un échangeur de façade El, d'un évaporateur d'équipement EQ1 ou du climatiseur EV.

25 Un condenseur interne CI est connecté sur le premier circuit de circulation du fluide frigorigène. Le condenseur interne CI est chargé de contribuer au chauffage de l'air intérieur de l'habitacle du véhicule par échange thermique avec le fluide frigorigène transformé en gaz chaud et 30 pressurisé par le compresseur CP. Le condenseur interne CI est dimensionné de manière à condenser sensiblement intégralement le fluide frigorigène qui est issu du compresseur afin qu'il 3025298 9 soit sensiblement intégralement dans une phase liquide et partiellement refroidi lors d'un échange direct avec l'air intérieur. On entend par air intérieur, l'air soufflé dans 5 l'habitacle du véhicule automobile. Le condenseur interne CI est chargé de chauffer l'air intérieur qui le traverse par échange thermique et qui circule entre ses conduits ou entre ses plaques empilées. Un échangeur de façade El, préférentiellement 10 positionné à l'avant du véhicule, généralement ventilable artificiellement, permet d'échanger de l'énergie thermique avec l'air extérieur. L'échangeur de façade est dimensionné pour fonctionner soit comme un évaporateur, soit comme un condenseur, et est de type air/fluide, le fluide étant sous la 15 forme d'un liquide, lorsqu'il est utilisé comme un évaporateur, ou sous la forme gazeuses lorsqu'il est utilisé comme un condenseur. Ainsi, il est chargé de chauffer ou refroidir le fluide frigorigène qui circule dans certains de ces conduits, ou entre certaines parties de ses plaques 20 empilées. L'échangeur de façade El comprend deux voies pour l'entrée et la sortie du fluide frigorigène, opérant chacune alternativement l'entrée ou la sortie du fluide selon le fonctionnement en évaporateur ou en condenseur. Un premier détendeur DT1 est connecté aux voies 25 d'entrée et de sorties de l'échangeur de façade El. Lorsqu'il fonctionne en évaporateur, le détendeur DT1 est chargé de dépressuriser le fluide frigorigène entrant dans l'échangeur de façade El et de réguler ainsi la décompression du fluide frigorigène entrant dans l'échangeur de façade El en fonction 30 de la température. De préférence, le détendeur dispose d'un réglage thermostatique propre qui permet de commander la détente du fluide frigorigène en fonction de la température et 3025298 10 la pression du fluide sortant de l'échangeur de façade. Dans ce cas-ci, l'échangeur de façade El réchauffe le fluide frigorigène issu du détendeur DT1 par l'action d'évaporation. Lorsque l'échangeur de façade El fonctionne comme un 5 condenseur, il refroidit et condense le fluide frigorigène issu soit du compresseur CP, soit du sous-refroidisseur SR. Le sous-refroidisseur SR est de préférence externe similairement à l'échangeur de façade El. Il favorise le refroidissement du fluide frigorigène par échange avec l'air 10 extérieur. Il peut, par exemple, comporter des conduits, ou des plaques empilées, dans ou entre lesquels circule le fluide frigorigène à sous refroidir par échange avec l'air extérieur qui le traverse. Par exemple, il s'agit d'un échange air/liquide. La 15 pompe à chaleur peut être agencée pour que le sous refroidisseur SR refroidisse le liquide frigorigène issu soit du condenseur interne CI afin d'alimenter le premier détendeur DT1 puis l'échangeur de façade El qui fonctionne comme un évaporateur, soit de l'échangeur de façade El lorsqu'il 20 fonctionne en condenseur. L'opération de sous refroidissement préalable à la circulation du fluide dans un évaporateur augmente les capacités de chauffage du fluide frigorigène lorsque celui-ci est ensuite dirigé dans un détendeur puis dans un évaporateur, par exemple l'échangeur de façade El, 25 l'échangeur d'équipement EQ1 ou l'évaporateur EV du climatiseur. De préférence, le sous-refroidisseur SR est agencé pour échanger thermiquement avec l'échangeur de façade El. Pour cela, il est monté de sorte que sa surface d'échange soit 30 proximité de la surface d'échange de l'échangeur de façade El, par montage en regard ou par entremêlement des conduits ou plaques empilées. Une des fonctions du sous-refroidisseur est 3025298 11 d'empêcher la formation de givre à la surface extérieure de l'échangeur de façade lors de températures négatives par exemple, empêchant son bon fonctionnement. Notamment, lors de températures négatives, le sous-refroidissement du fluide 5 frigorigène, avant son passage dans l'échangeur de façade El, permet de chauffer l'air environnant et d'empêcher le gel de la surface d'échange de l'échangeur de façade El permettant ainsi au système de fonctionner efficacement à des températures négatives.

10 On notera également qu'il est préférable de prévoir en amont de l'entrée du sous refroidisseur SR un réservoir DS de déshydratation destiné à garantir que le fluide frigorigène qui parvient dans le sous refroidisseur SR est exclusivement en phase liquide. En outre, il peut également assurer une 15 fonction de filtration, et/ou une fonction de réservoir et/ou une fonction de séparation des phases gazeuse et liquide. Dans le cadre de l'invention, la pompe à chaleur comprend un échangeur d'équipement EQ1 associé au moteur thermique auxiliaire MOT pour réguler sa température de 20 fonctionnement. L'échangeur d'équipement EQ1 est dimensionné pour fonctionner soit comme un évaporateur, soit comme un condenseur. Ainsi, il est chargé de chauffer et évaporer ou refroidir et condenser le fluide frigorigène qui circule dans certains de ces conduits, ou entre certaines parties de ses 25 plaques empilées en prélevant ou stockant de l'énergie thermique issue du fluide frigorigène. De préférence, la pompe à chaleur comprend le deuxième circuit de circulation CC2 d'un fluide caloporteur pour le chauffage et le refroidissement du moteur thermique auxiliaire 30 MOT. Par exemple, un radiateur RAD est disposé en façade avant et en parallèle hydraulique de l'échangeur EQ1 permettant 3025298 12 d'évacuer à l'air extérieur le surplus de chaleur non évacuable dans l'échangeur El et dans l'habitacle. De préférence au moins une pompe mécanique et/ou électrique assure la circulation du fluide caloporteur dans le 5 circuit CC2. Dans une variante, l'échangeur d'équipement EQ1 est en contact direct avec le moteur thermique auxiliaire MOT. La pompe à chaleur ne comprend alors pas le deuxième circuit de circulation CC2.

10 L'échangeur d'équipement EQ1 comprend deux voies pour l'entrée et la sortie du fluide frigorigène, opérant chacune alternativement l'entrée ou la sortie du fluide et permettant le fonctionnement en évaporateur ou condenseur selon l'état de phase du fluide frigorigène, sa pression, sa température et 15 son sens de circulation. Un deuxième détendeur DT2 est connecté aux voies d'entrée et de sortie de l'échangeur d'équipement EQ1. Le détendeur DT2 est chargé de dépressuriser le fluide frigorigène entrant dans l'échangeur d'équipement EQ1 et de 20 réguler ainsi la décompression du fluide frigorigène entrant dans l'échangeur d'équipement EQ1 en fonction de la température. De préférence, le deuxième détendeur DT2 dispose d'un réglage thermostatique propre qui permet de commander la détente du fluide frigorigène en fonction de la température et 25 la pression du fluide sortant de l'échangeur d'équipement EQ1. Dans ce cas-ci, l'échangeur d'équipement EQ1 réchauffe le fluide frigorigène issu du deuxième détendeur DT2 par l'action d'évaporation. La pompe à chaleur comprend également un évaporateur EV 30 de climatiseur chargé de refroidir l'air intérieur de l'habitacle du véhicule. Un troisième détendeur DT3 est 3025298 13 connecté aux voies d'entrée et de sortie de l'évaporateur EV. Le détendeur DT3 est chargé de dépressuriser le fluide frigorigène entrant dans l'évaporateur EV et de réguler ainsi la décompression du fluide frigorigène entrant dans 5 l'évaporateur EV en fonction de la température. De préférence, le troisième détendeur DT3 dispose d'un réglage thermostatique propre qui permet de commander la détente du fluide frigorigène en fonction de la température et la pression du fluide sortant de l'évaporateur EV.

10 L'évaporateur EV de climatiseur réchauffe le fluide frigorigène, et ainsi, refroidit l'air intérieur qui circule entre ses conduits, ou ses plaques empilées, dans ou entre lesquels circule également le fluide frigorigène. L'air intérieur refroidi est ensuite renvoyé dans l'habitacle.

15 Dans un mode de fonctionnement de la pompe à chaleur, le climatiseur est utilisé pour désembuer l'habitacle par l'effet de la condensation de l'eau sur l'évaporateur EV contenue dans l'air de l'habitacle. Ce mode peut être avantageusement utilisé simultanément au chauffage de 20 l'habitacle. Dans une variante, la pompe à chaleur ne comprend pas d'évaporateur de climatiseur. Par ailleurs, le premier circuit de circulation CC1 du fluide frigorigène comprend des vannes V31, V32, V33, V34, 25 V35, V36, V42, V43 multivoies. Les vannes permettent de piloter la circulation du fluide frigorigène pour opérer les divers modes de fonctionnement de la pompe à chaleur. On notera que la régulation en température du moteur thermique auxiliaire MOT est exécutée en opérant soit le 30 stockage d'énergie thermique dans un mode de chauffage, soit 3025298 14 le prélèvement d'énergie thermique dans un mode de refroidissement. Par exemple dans le mode de réalisation décrit par les figures 3A et 3B, la vanne V43 est une vanne deux voies 5 connectant au moyen d'un premier raccord hydraulique T1 en forme de T, une première voie V1 de l'échangeur d'équipement EQ1 avec un conduit en aval du compresseur CP et sur une première voie du condenseur interne CI. La vanne V42 est une vanne trois voies connectant au 10 moyen d'un deuxième raccord hydraulique T2 en forme de T, une deuxième voie V2 de l'échangeur d'équipement EQ1 avec un conduit en aval du compresseur CP et sur une deuxième voie du condenseur interne CI, ainsi que sur une première voie du deuxième détendeur DT2. De plus, la vanne V42 est connectée en 15 amont du compresseur CP sur le premier circuit de circulation CC1 du fluide au moyen d'un troisième raccord hydraulique T3, via la première voie du deuxième détendeur DT2. La vanne V36 est une vanne deux voies connectant au moyen d'un quatrième raccord hydraulique 14 en forme de T une 20 deuxième voie du détendeur DT2 avec un conduit en sortie du sous refroidisseur SR, par conséquent en amont du compresseur dans le sens de circulation du fluide frigorigène. Donc, la première voie du deuxième détendeur DT2 est connectée à la vanne V42, elle-même connectée à la deuxième 25 voie V2 de l'échangeur d'équipement EQ1, et la deuxième voie du détendeur DT2 est connectée à la première voie V1 de l'échangeur d'équipement EQ1. Avantageusement, l'agencement des vannes V42, V43, V36 et des raccords hydrauliques permettent d'utiliser l'échangeur 30 d'équipement EQ1 soit comme un condenseur, soit comme un évaporateur. L'invention permet d'utiliser un unique échangeur 3025298 15 thermique pour les opérations d'évaporation et de condensation du fluide frigorigène réduisant ainsi l'encombrement d'installation et le coût. On notera que les raccords hydrauliques T1, T2, T3, 14 permettent la dérivation ou la 5 réunion du fluide selon le sens de circulation. Par exemple, les raccords hydrauliques T1, T2, T3, 14 sont de forme en T comportant des embouts d'union de conduits pour la connexion des conduits de l'échangeur d'équipements EQ1 et des vannes V36, V42, V43. Si une configuration de la 10 pompe à chaleur nécessite la fermeture définitive d'un raccord hydraulique pendant la fabrication du véhicule ou après la fabrication, les embouts peuvent être bouchés au moyen de fermetures adaptées. La figue 3A représente la pompe à chaleur et la 15 circulation du fluide frigorigène durant le mode de chauffage du moteur thermique auxiliaire MOT, les vannes V42 et V43 sont ouvertes et la vanne V36 est fermée. La vanne V42 permet la circulation du fluide frigorigène issu du compresseur CP vers la deuxième voie V2 de l'échangeur d'équipement EQ1. La vanne 20 V43 permet le retour du fluide frigorigène. Cette configuration des vannes V42, V43, V36 permet de dériver le fluide frigorigène, alors chauffé et à l'état gazeux, issu du compresseur CP dans l'échangeur d'équipement EQ1, en entrée par la deuxième voie V2 et en sortie par la première voie V1.

25 Le fluide frigorigène continue la circulation dans le conduit connecté la première voie du condenseur interne CI, retournant avec une partie du fluide sortant du condenseur interne CI. Le mode de chauffage du moteur thermique auxiliaire MOT 30 peut être commandé dés lors qu'une requête de chauffage de l'habitacle est active. Le fluide frigorigène issu du compresseur CP est dirigé en partie vers le condenseur interne 3025298 16 CI et en partie vers l'échangeur d'équipement EQ1. Par exemple, ce mode est actif pour des températures sensiblement inférieures à 15 ou 20 degrés. Le mode de chauffage du moteur thermique auxiliaire MOT 5 peut être commandé à son démarrage pour que celui-ci atteigne une température de fonctionnement adéquate améliorant l'opération de démarrage. Cela permet également de diminuer la pollution. La figue 3B représente la pompe à chaleur et la 10 circulation du fluide frigorigène durant le mode de refroidissement du moteur thermique auxiliaire MOT, les vannes V36, V42 sont ouvertes tandis que la vanne V43 est fermée. La vanne V42 permet la circulation du fluide de la deuxième voie V2 de l'échangeur d'équipement EQ1 vers le conduit en amont du 15 compresseur CP. La vanne V36 permet la circulation du fluide frigorigène vers la première voie de l'échangeur d'équipement EQ1. Cette configuration des vannes V42, V43, V36 permet de diriger le fluide frigorigène, alors refroidi et en phase liquide, issu du sous-refroidisseur SR ou de l'échangeur de 20 façade El, dans l'échangeur d'équipement EQ1, en entrée par la première voie V1 via le deuxième détendeur DT2 et en sortie par la deuxième voie V2. Le fluide frigorigène continue la circulation dans le conduit en amont du compresseur CP pour être ensuite dirigé dans le compresseur CP.

25 Le refroidissement du moteur thermique auxiliaire MOT peut être commandé lors de son fonctionnement et avantageusement, l'énergie thermique issue de son refroidissement peut être transférée vers le condenseur interne CI pour des fins de réchauffement de l'habitacle.

30 L'énergie thermique issue du mode de refroidissement peut également être évacuée vers l'échangeur de façade El.

3025298 17 Dans une variante de la pompe à chaleur, l'échangeur d'équipement EQ1 est connecté dans le premier circuit de circulation CC1 en sortie du condenseur interne CI. Plus précisément, en mode de chauffage du moteur thermique 5 auxiliaire MOT, en sortie du compresseur CP, le fluide frigorigène est tout d'abord dirigé vers le condenseur interne CI, réduisant la température du fluide frigorigène, puis vers l'échangeur d'équipement EQ1. Cette variante présente l'avantage de réduire la température du fluide, pouvant être à 10 90 degrés en sortie du compresseur, avant qu'il circule dans l'échangeur d'équipement EQ1 et d'égaliser à la hausse les débits de fluide frigorifique dans l'échangeur d'équipement EQ1 et le condenseur interne CI. Dans une autre variante, l'échangeur d'équipement EQ1 15 est connecté en parallèle hydraulique du sous-refroidisseur SR. On notera que le véhicule automobile comprend des moyens de supervision de la pompe à chaleur pour la mise en oeuvre d'un procédé de régulation en température du moteur 20 thermique auxiliaire MOT. Le procédé est opéré en commandant dans un mode de chauffage du moteur thermique auxiliaire, le stockage d'énergie thermique dans le corps du moteur thermique auxiliaire, et dans un mode de refroidissement, le prélèvement d'énergie thermique issue du corps du moteur thermique 25 auxiliaire. Par exemple, un calculateur de supervision peut commander les vannes hydrauliques V31, V32, V33, V34, V35, V36, V42, V43 le compresseur CP, les détendeurs DT1, DT2, DT3, pour piloter la circulation du fluide frigorigène et opérer 30 les modes de chauffage et refroidissement. Par exemple, un programme informatique détermine les commandes en fonction de conditions de température de 3025298 18 fonctionnement du moteur thermique auxiliaire, de mesures de températures issues de capteurs adaptés et de requêtes de commande spécifiques. Les mesures de températures peuvent être prélevées dans 5 le corps du moteur thermique auxiliaire MOT. Le programme informatique est mémorisé dans des mémoires associées au calculateur de supervision du véhicule ou à un calculateur spécifique à la commande de la pompe à chaleur. La figure 4 représente un procédé de fabrication d'un 10 véhicule automobile électrique comprenant un moteur thermique auxiliaire tel que décrit dans les figures 2, 3A, 3B. Plus précisément, le véhicule automobile électrique comprend une pompe à chaleur pour réguler la température de l'air intérieur, une machine électrique de traction alimentée par un 15 stockeur électrique, le moteur thermique auxiliaire MOT pour entrainer un générateur afin de recharger le stockeur électrique. Le procédé de fabrication comprend les étapes successives suivantes : 20 - le marquage 40 du véhicule au moyen d'un identificateur correspondant à la première configuration de véhicule, - la pose 41 du premier circuit fermé CC1 de circulation du fluide frigorigène et les raccords hydrauliques 25 T1, T2, T3, 14 de la pompe à chaleur, - la lecture 42 de l'identificateur pour vérifier la configuration du véhicule automobile, - la connexion 43 de l'échangeur d'équipement EQ1 sur les raccords hydrauliques T1, T2, T3, 14 pour la régulation 30 thermique du moteur thermique auxiliaire MOT, 3025298 19 si l'identificateur correspond à une deuxième configuration, la fermeture 44 des raccords hydrauliques. Le marquage et l'identification sont des moyens d'identification conventionnellement utilisés dans les 5 processus de fabrication de véhicule automobile, entre autre exemple un code barre ou un numéro d'identification unique. Grâce à l'invention, les conduits du premier circuit de circulation CC1 du fluide frigorigène, la façade de refroidissement, les implantations des composants sont conçus 10 dans une version identique pour un véhicule tout électrique et un véhicule électrique avec un moteur thermique auxiliaire. La phase de fabrication permet de standardiser le montage pour les premières étapes d'assemblage de la pompe à chaleur. Ensuite, la différenciation de la pompe à chaleur pour 15 la configuration tout électrique et pour la configuration avec le moteur thermique auxiliaire est réalisée lors de la connexion de l'échangeur d'équipement EQ1 du moteur thermique auxiliaire MOT sur le poste de montage dédié au moteur thermique auxiliaire.

20 Dans le cas d'une configuration d'un véhicule tout électrique les raccords hydrauliques T1, T2, T3, 14 sont fermés au moyen d'obturateurs. Le coût de conception et de fabrication d'un véhicule électrique disposant d'une version à augmentateur d'autonomie 25 est ainsi réduit.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS1. Pompe à chaleur réversible pour réguler la 5 température de l'air intérieur d'un véhicule automobile électrique comprenant une machine électrique de traction alimentée par un stockeur électrique et un moteur thermique auxiliaire (MOT) pour entrainer un générateur afin de recharger le stockeur électrique, la pompe à chaleur 10 comprenant au moins un premier circuit fermé (CC1) de circulation d'un fluide frigorigène, un compresseur (CP), un condenseur interne (CI) pour chauffer l'air intérieur par échange thermique avec le fluide frigorigène issu du compresseur (CP) et un échangeur de façade (El) associé à un 15 premier détendeur (DT1) et agencé pour prélever et émettre de l'énergie thermique à l'air extérieur par échange thermique avec le fluide frigorigène soit issu du premier détendeur (DT1), soit issu du compresseur (CP), caractérisée en ce que la pompe à chaleur comprend en outre un échangeur d'équipement 20 (EQ1) associé à un deuxième détendeur (DT2) et agencé pour réguler la température du moteur thermique auxiliaire (MOT) au moyen d'un mode de chauffage et d'un mode de refroidissement du moteur thermique, l'échangeur d'équipement (EQ1) comprenant des première et deuxième voies (V1, V2) connectées au premier 25 circuit de circulation du fluide frigorigène (CC1) par des raccords hydrauliques (T1,T2,T3,T4).
2. 2. Pompe à chaleur selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première (V1) et deuxième (V2) voies sont reliées au circuit de circulation du fluide 30 frigorigène d'une part en aval du compresseur (CP) par des premier (T1) et deuxième (T2) raccords hydrauliques respectivement, et d'autre part, en amont du compresseur (CP) 3025298 21 par des troisième (T3) et quatrième (T4) raccords hydrauliques respectivement, la température du moteur thermique auxiliaire étant régulée : - dans le mode de chauffage, en dirigeant le fluide 5 frigorigène issu du compresseur (CP) dans l'échangeur d'équipement (EQ1), fonctionnant en condenseur, - et dans le mode de refroidissement, en dirigeant le fluide frigorigène issu du deuxième détendeur (DT2) dans l'échangeur d'équipement (EQ1), fonctionnant en évaporateur. 10
3. 3. Pompe à chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un deuxième circuit de circulation (CC2) d'un fluide caloporteur permettant l'échange d'énergie thermique entre l'échangeur d'équipement (EQ1) et le moteur thermique 15 auxiliaire (MOT).
4. 4. Pompe à chaleur selon la revendication 3, caractérisée en ce que le condenseur interne (CI) comprend une surface d'échange thermique avec l'air de l'habitacle.
5. 5. Procédé de régulation de la température d'un moteur 20 thermique auxiliaire (MOT) d'un véhicule automobile électrique mis en oeuvre par une pompe à chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - dans un mode de chauffage du moteur thermique 25 auxiliaire (MOT), le fonctionnement de l'échangeur d'équipement (EQ1) du moteur thermique auxiliaire (MOT) comme un condenseur, - dans un mode de refroidissement du moteur thermique auxiliaire (MOT), le fonctionnement de l'échangeur 3025298 22 d'équipement (EQ1) du moteur thermique auxiliaire (MOT) comme un évaporateur.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans le mode de refroidissement du moteur thermique auxiliaire (MOT), de l'énergie thermique issue de l'échangeur d'équipement (EQ1) est évacuée vers l'air intérieur du véhicule automobile électrique.
7. 7. Véhicule automobile électrique comprenant une pompe à chaleur pour réguler la température de l'air intérieur, une machine électrique de traction alimentée par un stockeur électrique, un moteur thermique auxiliaire (MOT) pour entrainer un générateur afin de recharger le stockeur électrique, caractérisé en ce que la pompe à chaleur est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, le moteur thermique auxiliaire (MOT) étant régulé en température par la pompe à chaleur.
8. 8. Procédé de fabrication d'un véhicule automobile électrique sur une chaine de montage, caractérisé en ce que le véhicule est conforme à une première configuration correspondant à un véhicule selon la revendication 7 et en ce le procédé comprend les étapes successives suivantes : - le marquage (40) du véhicule au moyen d'un identificateur correspondant à la première configuration de véhicule, - la pose (41) du premier circuit fermé (CC1) de circulation du fluide frigorigène et les raccords hydrauliques (T1, T2, T3, T4) de la pompe à chaleur, - la lecture (42) de l'identificateur pour vérifier la configuration du véhicule automobile, 3025298 23 - la connexion (43) de l'échangeur d'équipement (EQ1) sur les raccords hydrauliques (T1, T2, T3, T4) pour la régulation thermique du moteur thermique auxiliaire (MOT), si l'identificateur correspond à une deuxième 5 configuration, la fermeture (44) des raccords hydrauliques.