FR3075705A1 - Circuit de fluide refrigerant pour vehicule, adapte a une charge rapide d’un dispositif de stockage electrique - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un circuit (1) pour véhicule automobile configuré pour être parcouru par un fluide réfrigérant (FR), le circuit (1) comprenant au moins une branche principale (2) comprenant au moins un échangeur de chaleur principal (3), ainsi qu'une première branche (4) et une deuxième branche (5) qui s'étendent entre un point de divergence (6) et un point de convergence (7) et qui sont toutes deux disposées en série de la branche principale (2), la première branche (4) comprenant au moins un premier organe de détente (8) et un premier échangeur thermique (10) configuré pour traiter thermiquement un dispositif de stockage électrique (11) du véhicule, la deuxième branche (5) comprenant au moins un deuxième organe de détente (12) et un deuxième échangeur thermique (14) configuré pour traiter thermiquement un habitacle du véhicule, caractérisé en que la première branche (4) comprend un premier dispositif de compression (9) et en ce que la deuxième branche (5) comprend un deuxième dispositif de compression (13) indépendant du premier dispositif de compression (9).

Description

CIRCUIT DE FLUIDE REFRIGERANT POUR VEHICULE, ADAPTE A UNE CHARGE RAPIDE D’UN DISPOSITIF DE STOCKAGE ELECTRIQUE
Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant pour véhicule, notamment pour véhicule automobile.
Les véhicules automobiles sont couramment équipés d’un circuit de fluide réfrigérant utilisé pour chauffer ou refroidir différentes zones ou différents composants du véhicule. Il est notamment connu d’utiliser ce circuit de fluide réfrigérant pour traiter thermiquement un flux d’air envoyé dans l’habitacle du véhicule équipé d’un tel circuit.
Dans une autre application de ce circuit, il est connu de l’utiliser pour refroidir un dispositif de stockage électrique du véhicule, ce dernier étant utilisé pour fournir une énergie à un moteur électrique capable de mettre en mouvement le véhicule. Le circuit de fluide réfrigérant fournit ainsi l’énergie capable de refroidir le dispositif de stockage électrique pendant son utilisation en phases de roulage. Le circuit de fluide réfrigérant est ainsi dimensionné pour refroidir ce dispositif de stockage électrique pour des températures qui restent modérées.
Il est également connu de charger le dispositif de stockage électrique du véhicule en le raccordant pendant plusieurs heures au réseau électrique domestique. Cette technique de charge longue permet de maintenir la température du dispositif de stockage électrique en dessous d’un certain seuil, ce qui permet de se passer de tout système de refroidissement du dispositif de stockage électrique.
Une nouvelle technique de charge a fait son apparition récemment. Elle consiste à charger le dispositif de stockage électrique sous une tension et un ampérage élevés, de manière à charger le dispositif de stockage électrique en un temps maximum de quelques dizaines de minutes. Cette charge rapide implique un échauffement du dispositif de stockage électrique qu’il convient de traiter. Par ailleurs, il faut considérer la possibilité que les occupants du véhicule restent à l’intérieur du véhicule tout ou partie du temps de charge mentionné ci-dessus. Il faut alors également traiter thermiquement l’habitacle pendant cette charge rapide pour maintenir des conditions de confort acceptables par les occupants, notamment quand la température extérieure au véhicule dépasse 30°C. Ces deux demandes en refroidissement impliquent un dimensionnement du système qui le rend peu compatible avec les contraintes des véhicules automobiles actuels, notamment les véhicules mus par un moteur électrique.
Le problème technique réside donc dans la capacité d’une part à dissiper les calories générées par le dispositif de stockage électrique pendant la charge rapide, et d’autre part à refroidir l’habitacle, tant en limitant la consommation et/ou l’encombrement et/ou les nuisances sonores d’un système capable de remplir simultanément ces deux fonctions. L’invention s’inscrit dans ce contexte et propose une solution technique qui concoure à l’atteinte de ce double objectif, c’est-à-dire maintenir le dispositif de stockage électrique en-dessous d’une température seuil pendant une charge rapide et refroidir l’habitacle du véhicule, au moyen d’un circuit de fluide réfrigérant astucieusement conçu pour fonctionner avec un premier dispositif de compression en phase de roulage, et mettant en œuvre un second dispositif de compression quand le véhicule est en charge rapide. L'invention a donc pour objet un circuit pour véhicule automobile configuré pour être parcouru par un fluide réfrigérant, le circuit comprenant au moins une branche principale comprenant au moins un échangeur de chaleur principal, ainsi qu’une première branche et une deuxième branche qui s’étendent entre un point de divergence et un point de convergence et qui sont toutes deux disposées en série de la branche principale, la première branche comprenant au moins un premier organe de détente et un premier échangeur thermique configuré pour traiter thermiquement un dispositif de stockage électrique du véhicule, la deuxième branche comprenant au moins un deuxième organe de détente et un deuxième échangeur thermique configuré pour traiter thermiquement un habitacle du véhicule, caractérisé en que la première branche comprend un premier dispositif de compression et en ce que la deuxième branche comprend un deuxième dispositif de compression indépendant du premier dispositif de compression.
Il est ainsi possible de faire fonctionner seulement l’un des deux dispositifs de compression quand le besoin thermique est limité, par exemple quand le circuit fonctionne en mode refroidissement de l’habitacle pendant une phase de roulage classique. L’invention permet également de mettre en fonctionnement les deux dispositifs de compression quand une phase de charge rapide du dispositif de stockage électrique est activée, alors que les occupants restent dans le véhicule et qu’il convient alors de refroidir l’habitacle.
Le deuxième dispositif de compression est indépendant du premier dispositif de compression en ce sens que l’un des dispositifs de compression peut être actif alors que l’autre dispositif de compression est inactif, ou encore simultanément tourner à des vitesses de rotation différentes.
Cette organisation évite de dimensionner des composants, notamment le dispositif de compression, pour des phases d’utilisation dites de charge rapide finalement courtes comparées aux phases d’utilisation dites de roulage, où le besoin énergétique est plus faible.
Cette organisation du circuit permet également de limiter les nuisances acoustiques, en faisant fonctionner deux dispositifs de compression à des vitesses inférieures à un seuil acoustique acceptable, ce qui ne serait pas le cas avec un unique dispositif de compression qui imposerait alors une vitesse de rotation très élevée pendant la charge rapide, et par conséquent une nuisance acoustique pour les occupants restés dans le véhicule.
Le fluide réfrigérant est par exemple un fluide sous-critique, tel que celui connu sous la référence R134A ou 1234YF. Alternativement, le fluide peut être super-critique, tel que le dioxyde de carbone dont la référence est R744. Le circuit de fluide réfrigérant selon l’invention est un circuit fermé qui met en œuvre un cycle thermodynamique.
Le dispositif de compression est par exemple un compresseur, et l’invention trouve une application toute particulière lorsque le compresseur est un compresseur électrique à cylindrée fixe et à vitesse variable. Il est ainsi possible de contrôler la puissance thermique du circuit selon l’invention.
La première branche est en parallèle de la deuxième branche, vu du fluide réfrigérant.
Le point de divergence est la zone du circuit où la branche principale se sépare en deux, en formant la première branche et la deuxième branche. Le point de convergence est la zone du circuit où la première branche et la deuxième branche se joignent, pour former la branche principale. L’échangeur de chaleur principal peut être installé en face avant du véhicule. Cet échangeur de chaleur principal peut ainsi être utilisé comme condenseur, ou refroidisseur de gaz dans le cas d’un fluide super-critique, ou comme évaporateur quand le circuit fonctionne en pompe à chaleur.
Le premier échangeur thermique est configuré pour traiter thermiquement un dispositif de stockage électrique du véhicule. Il est ainsi spécialement dédié à ce dispositif de stockage électrique et n’a pas pour fonction de refroidir un autre composant. Le premier échangeur thermique échange des calories entre le fluide réfrigérant et le dispositif de stockage électrique du véhicule, soit directement, c’est-à-dire par convection entre le premier échangeur et le dispositif de stockage électrique, soit indirectement via une boucle de fluide caloporteur, cette dernière étant destinée à transporter les calories du dispositif de stockage électrique vers le premier échangeur thermique. On comprend donc que le refroidissement du dispositif de stockage électrique peut être indirect. De manière alternative, le premier échangeur thermique peut être au contact du dispositif de stockage électrique. Dans un tel cas, le refroidissement du dispositif de stockage électrique est direct.
Le circuit selon l’invention peut comprendre un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé dans la portion de la deuxième branche située entre le deuxième échangeur thermique et le deuxième dispositif de compression.
De manière avantageuse, au moins une conduite relie une portion de la première branche située entre le premier échangeur thermique et le premier dispositif de compression à une portion de la deuxième branche située entre le deuxième échangeur thermique et le deuxième dispositif de compression. Une telle conduite permet de mettre en œuvre différents modes de fonctionnement du circuit objet de l’invention.
La conduite comprend au moins un moyen de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant au sein de la conduite.
Selon un exemple, le moyen de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant au sein de la conduite comprend au moins un dispositif de détente du fluide réfrigérant.
Selon un autre exemple, le moyen de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant au sein de la conduite comprend un premier clapet anti-retour.
Le premier organe de détente et le deuxième organe de détente peuvent être des organes de détente à commande électrique, pilotés par exemple par des moyens électroniques. Le premier organe de détente et/ou le deuxième organe de détente sont donc pilotés électriquement ou électroniquement. Il en va de même pour le troisième organe de détente, ainsi que pour le dispositif de détente.
On notera que le circuit peut comprendre une première canalisation disposée en parallèle de la conduite.
Il est envisagé que la première canalisation comprenne un deuxième clapet anti-retour.
De manière avantageuse, le circuit peut comprendre au moins un premier échangeur de chaleur interne dont une première passe est disposée dans la branche principale, tandis qu’une seconde passe est située dans la portion de la première branche située entre le premier échangeur thermique et le premier dispositif de compression.
Le circuit peut également comprendre un deuxième échangeur de chaleur interne dont une première passe est disposée dans la branche principale, tandis qu’une seconde passe est située dans la portion de la deuxième branche située entre le deuxième échangeur thermique et le deuxième dispositif de compression.
La branche principale comprend un échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur disposé entre le point de convergence et l’échangeur de chaleur principal.
Avantageusement, le premier dispositif de compression et/ou le deuxième dispositif de compression peut comprendre au moins un mécanisme de compression entraîné par un moteur électrique dont la rotation est placée sous la dépendance d’un contrôleur. L’invention couvre aussi un système de traitement thermique d’un véhicule automobile, comprenant un dispositif de stockage électrique du véhicule automobile et un circuit selon l’une quelconque des caractéristiques décrites dans le présent document, où le premier échangeur thermique coopère avec le dispositif de stockage électrique de manière à assurer au moins son refroidissement. Avantageusement, le premier échangeur thermique assure également le chauffage du dispositif de stockage électrique. Un tel refroidissement ou chauffage peut être réalisé de manière directe ou de manière indirecte, notamment en passant par un circuit secondaire de fluide caloporteur.
Un tel système peut comprendre une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation de l’habitacle du véhicule automobile, dans lequel le deuxième échangeur thermique est disposé dans, c’est-à-dire à l’intérieur de, l’installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation. Le deuxième échangeur thermique est ainsi disposé pour être traversé par un flux d’air intérieur envoyé dans l’habitacle du véhicule automobile. L’invention vise aussi un procédé de contrôle de la température d’un dispositif de stockage électrique d’un véhicule automobile, mettant en œuvre un circuit de fluide réfrigérant tel que présenté ci-dessus, procédé au cours duquel on active simultanément le premier dispositif de compression et le deuxième dispositif de compression pendant une charge rapide du dispositif de stockage électrique. De manière additionnelle, le procédé prévoit qu’on autorise une circulation de fluide réfrigérant au sein de la conduite. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un premier mode de réalisation, - les figures 2 à 7 illustrent de manière schématique le circuit montré à la figure 1, exploité selon différents modes de fonctionnement consistant à refroidir le dispositif de stockage électrique, - la figure 8 est une vue schématique d’un circuit selon l’invention, dans un deuxième mode de réalisation, - les figures 9 à 14 montrent le circuit objet de la figure 8 exploité selon différents modes de fonctionnement consistant à chauffer le dispositif de stockage électrique.
Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Ces figures sont des représentations schématiques qui illustrent comment est réalisé le circuit, ce qui le compose et comment le fluide réfrigérant circule en son sein. En particulier, le circuit selon l’invention comprend principalement deux dispositifs de compression du fluide réfrigérant, des échangeurs de chaleurs, des organes de détentes, des canalisations reliant chacun de ces composants, et optionnellement des vannes ou clapet. Le circuit peut également être placé sous la dépendance d’un contrôleur qui agit sur certains de ces composants.
Les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation du fluide considéré, c’est-à-dire le fluide réfrigérant, un flux d’air intérieur envoyé vers un habitacle du véhicule ou un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule. Le fluide réfrigérant FR est symbolisé par une flèche qui illustre le sens de circulation de ce dernier dans la canalisation considérée. Les traits pleins illustrent une portion de circuit où le fluide réfrigérant circule, tandis que les traits pointillés montrent une absence de circulation du fluide réfrigérant.
La figure 1 montre ainsi un circuit 1 à l’intérieur duquel un fluide réfrigérant FR circule. Ce circuit 1 est une boucle fermée où le fluide réfrigérant est mis en circulation par un premier dispositif de compression 9 et/ou par un deuxième dispositif de compression 13. On notera que ces dispositifs de compression peuvent prendre la forme d’un compresseur électrique, c’est-à-dire un compresseur qui comprend un mécanisme de compression, un moteur électrique et éventuellement un contrôleur. Le mécanisme de rotation est mis en rotation par le moteur électrique dont la vitesse de rotation est placée sous la dépendance du contrôleur, celui-ci pouvant être externe ou interne au dispositif de compression concerné.
Selon le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 7, le circuit 1 comprend une branche principale 2, une première branche 4 et une deuxième branche 5 qui sont en série de la branche principale 2, de sorte à former un circuit fermé où un cycle thermodynamique prend place.
La première branche 4 et la deuxième branche 5 se séparent à un point de divergence 6 et se rejoignent à un point de convergence 7. Entre ces deux points, première branche 4 et deuxième branche 5 sont en parallèles, vu du fluide réfrigérant FR.
La branche principale 2 s’étend du point de convergence 7 jusqu’au point de divergence 6 et comprend un échangeur de chaleur principal 3. Ce dernier est destiné à être traversé par le fluide réfrigérant FR et par un flux d’air extérieur Fl. Cet échangeur de chaleur principal 3 est le siège d’un échange de calories entre le fluide réfrigérant FR et ce flux d’air extérieur Fl et il peut être utilisé comme condenseur, comme c’est le cas du premier mode de réalisation, ou comme évaporateur ou condenseur, comme c’est le cas du deuxième mode de réalisation illustré aux figures 8 à 14. Cet échangeur de chaleur principal 3 peut être installé en face avant du véhicule équipé du circuit 1 selon l’invention et il est dans cette situation traversé par le flux d’air extérieur Fl à l’habitacle du véhicule.
La première branche 4 débute au point de divergence 6 et se termine au point de convergence 7, et comprend successivement et selon le sens de circulation du fluide réfrigérant FR dans la première branche 4 un premier organe de détente 8, un premier échangeur thermique 10 et un premier dispositif de compression 9 du fluide réfrigérant FR. Le premier échangeur thermique 10 est ainsi interposé entre une sortie 29 du premier organe de détente 8 et une entrée 30 du premier dispositif de compression 9.
Ce premier échangeur thermique 10 est spécifiquement dédié au traitement thermique d’un dispositif de stockage électrique 11, dont la fonction est de fournir une énergie électrique à un ou plusieurs moteurs électriques qui mettent en mouvement le véhicule. Un tel dispositif de stockage électrique accumule ou restitue cette énergie électrique en vue de mettre en mouvement le véhicule automobile, via le moteur électrique dédié. Il s’agit par exemple d’un pack de batteries regroupant plusieurs cellules électriques qui stockent le courant électrique.
Le premier échangeur thermique 10 échange directement des calories avec le dispositif de stockage électrique 11, par convection ou par conduction. On parle ici de traitement thermique direct du dispositif de stockage électrique 11.
Selon une autre alternative, le premier échangeur thermique 10 est associé thermiquement au dispositif de stockage électrique 11 via une boucle de fluide caloporteur FC. On parle alors de traitement thermique indirect du dispositif de stockage électrique 11. Le fluide caloporteur FC capte ainsi les calories au niveau du dispositif de stockage électrique 11 et les transporte vers le premier échangeur thermique 10.
Le premier organe de détente 8 agit sur une puissance thermique mise en œuvre par le premier échangeur thermique 10, en étant en mesure de faire varier cette puissance thermique de la puissance maximale du premier échangeur de chaleur 10 à toutes puissances thermiques inférieures à cette puissance maximale, notamment en réduisant la section de passage du fluide réfrigérant dans le premier organe de détente 8. Le premier organe de détente 8 est indifféremment un détendeur thermostatique, un détendeur électronisé, un orifice tube ou analogue.
Le premier dispositif de compression 9 comprend son entrée 30 qui est raccordée à une sortie 32 du premier échangeur thermique 10, ainsi qu’une sortie 31 raccordée au point de convergence 7.
La première branche 4 du circuit 1 comprend également une portion 33 qui s’étend entre le premier échangeur thermique 10, plus particulièrement sa sortie 32, et le premier dispositif de compression 9, notamment son entrée 30.
La deuxième branche 5 débute au point de divergence 6 et se termine au point de convergence 7, et comprend successivement et selon le sens de circulation du fluide réfrigérant FR dans la deuxième branche 5 un deuxième organe de détente 12, un deuxième échangeur thermique 14, un dispositif d’accumulation 36 de fluide réfrigérant et un deuxième dispositif de compression 13 du fluide réfrigérant FR. Le deuxième échangeur thermique 14 et le dispositif d’accumulation 36 sont ainsi interposés entre une sortie 34 du deuxième organe de détente 12 et une entrée 35 du deuxième dispositif de compression 13, le deuxième échangeur thermique 14 étant disposé en amont du dispositif d’accumulation 36, vu du fluide réfrigérant. Le dispositif d’accumulation 36 peut prendre la forme d’un accumulateur, où la phase liquide contenue dans le fluide réfrigérant FR s’accumule dans l’accumulateur, et où la phase gazeuse de ce même fluide réfrigérant FR est aspirée par le deuxième dispositif de compression 13. Alternativement, le dispositif d’accumulation 36 peut être une bouteille déshydratante qui peut avantageusement être intégrée à l’échangeur de chaleur principal 3.
Le deuxième échangeur thermique 10 est destiné à traiter thermiquement un flux d’air intérieur F2 qui est envoyé à l’intérieur de l’habitacle du véhicule. Le deuxième échangeur thermique 14 peut être installé à l’intérieur d’une installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation qui coopère avec le circuit 1, pour former un système de traitement thermique du véhicule automobile. Ce deuxième échangeur thermique 14 peut alors être utilisé en tant qu’évaporateur pour refroidir le flux d’air intérieur F2 qui est envoyé dans l’habitacle du véhicule.
Le deuxième organe de détente 12 agit sur une puissance thermique mise en œuvre par le deuxième échangeur thermique 14, en étant en mesure de faire varier cette puissance thermique pour plus ou moins refroidir le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle. Le deuxième organe de détente 12 est indifféremment un détendeur thermostatique, un détendeur électronisé, un orifice tube ou analogue.
Le deuxième dispositif de compression 13 comprend son entrée 35 qui est raccordée à une sortie 37 du dispositif d’accumulation 36, ainsi qu’une sortie 38 raccordée au point de convergence 7.
La deuxième branche 5 du circuit 1 comprend également une portion 39 qui s’étend entre le deuxième échangeur thermique 14, plus particulièrement sa sortie 40, et le deuxième dispositif de compression 13, notamment son entrée 35. Le dispositif d’accumulation 36 peut être disposé dans cette portion 39 de la deuxième branche 5.
Selon un aspect de l’invention, le circuit 1 comprend au moins une conduite 15 qui relie fluidiquement la portion 33 de la première branche 4 à la portion 39 de la deuxième branche 5. Une telle conduite 15 permet de mettre en communication la première branche 4 et la deuxième branche 5, offrant ainsi la possibilité de mutualiser rutilisation des deux dispositifs de compression 9, 13 quand le véhicule est en situation de charge rapide et quand les occupants de ce véhicule demandent un refroidissement de l’air envoyé dans l’habitacle.
La conduite 15 est ainsi raccordée à un premier point 41 situé dans la portion 33 de la première branche 4 et à un deuxième point 42 situé dans la portion 39 de la deuxième branche 5.
La circulation du fluide réfrigérant FR dans la conduite 15 peut être contrôlée. C’est ainsi que la conduite 15 peut comprendre un moyen de contrôle 16 de la circulation du fluide réfrigérant FR au sein de la conduite 15. Ce moyen de contrôle 16 peut comprendre ou être constitué par un dispositif de détente 17, dont la fonction est soit de fermer la conduite 15, soit de l’ouvrir totalement, soit de mettre en œuvre une perte de charge de manière à générer une détente du fluide réfrigérant FR.
De manière cumulative, le moyen de contrôle 16 de la circulation du fluide réfrigérant FR au sein de la conduite 15 peut comprendre un premier clapet anti-retour 18. Ce dernier autorise ainsi une circulation du fluide réfrigérant FR de la portion 33 de la première branche 4 vers la portion 39 de la deuxième branche 5, et interdit une telle circulation en sens inverse, c’est-à-dire depuis la portion 39 de la deuxième branche 5 et vers la portion 33 de la première branche 4.
Le circuit 1 selon l’invention peut également comporter une première canalisation 19 disposée en parallèle de la conduite 15, vu du fluide réfrigérant FR. La première canalisation 19 s’étend ainsi de la portion 39 de la deuxième branche 5 à la portion 33 de la première branche 4. La première canalisation 19 s’étend entre un troisième point 43 situé dans la portion 39 de la deuxième branche 5 et le premier point 41.
La première canalisation 19 peut comprendre un deuxième clapet anti-retour 20. Ce dernier autorise ainsi une circulation du fluide réfrigérant FR de la portion 39 de la deuxième branche 5 vers la portion 33 de la première branche 4, et interdit une telle circulation en sens inverse, c’est-à-dire depuis la portion 33 de la première branche 4 et vers la portion 39 de la deuxième branche 5.
La figure 2 montre le circuit 1 illustré à la figure 1 et utilisé en mode de refroidissement simultanée du dispositif de stockage électrique 11 et de l’habitacle. C’est notamment le cas d’une charge rapide imposée au dispositif de stockage électrique 11, alors que les occupants restent dans le véhicule pendant le temps de cette charge rapide.
Dans un tel mode, les deux dispositifs de compression 9, 13 sont en fonctionnement et compriment le fluide réfrigérant FR. Ces deux dispositifs de compression 9, 13 ainsi mutualisés permettent de délivrer la puissance frigorifique nécessaire au refroidissement de l’habitacle et du dispositif de stockage électrique 11, sans causer de nuisance acoustique, par exemple. L’échangeur de chaleur principal 3 décharge les calories du fluide réfrigérant FR dans le flux d’air extérieur Fl. Le fluide réfrigérant FR circule ensuite à la fois dans la première branche 4 et dans la deuxième branche 5.
Le premier organe de détente 8 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le premier échangeur thermique 10 refroidit le dispositif de stockage thermique 11. Le fluide réfrigérant FR est aspiré par le premier dispositif de compression 9. Du côté de la deuxième branche 5, le deuxième organe de détente 12 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le deuxième échangeur thermique 14 refroidit le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle. Le fluide réfrigérant FR qui sort du deuxième échangeur thermique 14 est alors aspiré par le deuxième dispositif de compression 13, après être passé par le dispositif d’accumulation 36.
Dans ce mode de refroidissement simultané de l’habitacle et du dispositif de stockage thermique 11, la conduite 15 peut être parcourue par une partie du fluide réfrigérant FR qui sort du premier échangeur thermique 10, cette partie venant rejoindre la portion 39 de la deuxième branche 5. Le deuxième dispositif de compression 13 comprime ainsi une quantité de fluide réfrigérant FR qui correspond à la somme du fluide réfrigérant qui sort du deuxième échangeur thermique 14 avec la partie de fluide réfrigérant qui parcourt la conduite 15.
Le dispositif de détente 17 réalise une détente qui gère le débit du fluide réfrigérant qui est dirigée vers le premier dispositif de compression 9 par rapport à la partie de fluide réfrigérant qui circule dans la conduite 15. Une telle organisation permet de soulager le travail du premier dispositif de compression 9 en envoyant une partie du fluide réfrigérant qui a refroidi le dispositif de stockage électrique 11 vers le deuxième dispositif de compression 13. Une telle organisation permet de réduire la taille du premier dispositif de compression 9 et/ou de réduire sa vitesse de rotation.
La figure 3 montre le circuit 1 illustré aux figures 1 et 2 et utilisé en mode de refroidissement prioritaire du dispositif de stockage électrique 11, c’est-à-dire un mode où l’énergie thermique est concentrée pour refroidir le dispositif de stockage thermique 11. C’est notamment le cas d’une charge rapide imposé au dispositif de stockage électrique 11, alors que les occupants n’occupent pas le véhicule pendant le temps de cette charge rapide. L’habitacle n’est ainsi pas refroidi.
Dans un tel mode, les deux dispositifs de compression 9, 13 sont en fonctionnement et compriment le fluide réfrigérant FR. Ces deux dispositifs de compression 9, 13 ainsi mutualisés permettent de délivrer la puissance frigorifique nécessaire au refroidissement du dispositif de stockage électrique 11, sans causer de nuisance acoustique, par exemple. L’échangeur de chaleur principal 3 décharge les calories du fluide réfrigérant FR dans le flux d’air extérieur Fl. Le fluide réfrigérant FR circule ensuite exclusivement dans la première branche 4.
Le premier organe de détente 8 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le premier échangeur thermique 10 refroidit le dispositif de stockage thermique 11. L’ouverture du premier organe de détente 8 gère la puissance frigorifique qu’il convient d’appliquer au dispositif de stockage électrique 11. Le fluide réfrigérant FR est aspiré par le premier dispositif de compression 9 et par le deuxième dispositif de compression 13, grâce au fait qu’une partie du fluide réfrigérant qui a traversé le premier échangeur thermique 10 passe par la conduite 15 pour se diriger vers le deuxième dispositif de compression 13.
Du côté de la deuxième branche 5, le deuxième organe de détente 12 est fermé, interdisant toute circulation de fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur thermique 14.
Dans ce mode de refroidissement prioritaire du dispositif de stockage thermique 11, la conduite 15 est parcourue par une partie du fluide réfrigérant FR qui sort du premier échangeur thermique 10, cette partie venant rejoindre la portion 39 de la deuxième branche 5. Le deuxième dispositif de compression 13 comprime ainsi une quantité de fluide réfrigérant FR qui parcourt la conduite 15.
Le dispositif de détente 17 est alors totalement ouvert, sans mettre en œuvre de détente. Une telle organisation permet de fournir l’énergie nécessaire au refroidissement du dispositif de stockage électrique 11 avec des nuisances acoustiques réduites, puisque la phase de compression est assurée par deux dispositifs de compression 9, 13 qui travaillent en parallèle.
La figure 4 montre le circuit 1 illustré aux figures 1 à 3 et utilisé en mode de refroidissement prioritaire de l’habitacle du véhicule, c’est-à-dire un mode où l’énergie thermique est concentrée pour refroidir rapidement le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle. Ce mode peut être activé quand la température extérieure à l’habitacle est importante, par exemple supérieure à 30°C, et que les utilisateurs du véhicule souhaitent refroidir très rapidement l’habitacle. Le refroidissement du dispositif de stockage électrique 11 n’est pas assuré dans ce mode.
Dans un tel mode, les deux dispositifs de compression 9, 13 sont en fonctionnement et compriment le fluide réfrigérant FR. Ces deux dispositifs de compression 9, 13 ainsi mutualisés permettent de délivrer la puissance frigorifique nécessaire au refroidissement de l’habitacle dans un temps très court, sans causer de nuisance acoustique, par exemple. L’échangeur de chaleur principal 3 décharge les calories du fluide réfrigérant FR dans le flux d’air extérieur Fl. Le fluide réfrigérant FR circule ensuite exclusivement dans la deuxième branche 5, grâce au fait que le premier organe de détente 8 est fermé.
Le deuxième organe de détente 12 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le deuxième échangeur thermique 14 refroidit le flux d’air intérieur F2 envoyé vers l’habitacle. L’ouverture du deuxième organe de détente 12 gère la puissance frigorifique qu’il convient d’appliquer au flux d’air intérieur F2 pour atteindre la température demandée dans l’habitacle. Le fluide réfrigérant FR est aspiré par le premier dispositif de compression 9 et par le deuxième dispositif de compression 13, grâce au fait qu’une partie du fluide réfrigérant qui a traversé le deuxième échangeur thermique 14 passe par la première canalisation 19 et par le deuxième clapet anti-retour 20, pour se diriger vers le premier dispositif de compression 9. Ce premier dispositif de compression 9 comprime ainsi une quantité de fluide réfrigérant FR qui parcourt la première canalisation 19.
Du côté de la première branche 4, le premier organe de détente 8 est fermé, interdisant toute circulation de fluide réfrigérant dans le premier échangeur thermique 10.
Dans ce mode de refroidissement prioritaire de l’habitacle, la circulation du fluide réfrigérant FR est interdite dans la conduite 15 puisque le moyen de contrôle 16 de la circulation de fluide réfrigérant est fermé. Selon l’exemple de ce premier mode de réalisation du circuit 1, le dispositif de détente 17 est fermé. Une telle organisation permet de fournir l’énergie nécessaire au refroidissement du flux d’air intérieur F2 avec des nuisances acoustiques réduites et dans un temps très court, puisque la phase de compression est assurée par deux dispositifs de compression 9, 13 qui travaillent en parallèle.
La figure 5 montre le circuit 1 illustré aux figures 1 à 4 et utilisé en mode de refroidissement de l’habitacle du véhicule, c’est-à-dire un mode où la demande de refroidissement du flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle est intermédiaire. Ce mode peut être activé quand la température extérieure à l’habitacle est supérieure à la demande de température des occupants, tout en restant modérée. Le refroidissement du dispositif de stockage électrique 11 n’est pas assuré dans ce mode.
Dans un tel mode, seul le deuxième dispositif de compression 13 est en fonctionnement et comprime le fluide réfrigérant FR. Le premier dispositif de compression 9 n’est pas mis en fonctionnement. Ce mode permet ainsi d’assurer le traitement thermique de l’habitacle au moyen d’une consommation énergétique réduite, puisque l’un des dispositifs de compression est inactif. On abaisse également les nuisances acoustiques du circuit 1. L’échangeur de chaleur principal 3 décharge les calories du fluide réfrigérant FR dans le flux d’air extérieur Fl. Le fluide réfrigérant FR circule ensuite exclusivement dans la deuxième branche 5, grâce au fait que le premier organe de détente 8 est fermé.
Le deuxième organe de détente 12 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le deuxième échangeur thermique 14 refroidit le flux d’air intérieur F2 envoyé vers l’habitacle. L’ouverture du deuxième organe de détente 12 gère la puissance frigorifique qu’il convient d’appliquer au flux d’air intérieur F2 pour atteindre la température demandée dans l’habitacle. Le fluide réfrigérant FR est aspiré uniquement par le deuxième dispositif de compression 13.
Du côté de la première branche 4, le premier organe de détente 8 est fermé, interdisant toute circulation de fluide réfrigérant dans le premier échangeur thermique 10. Aucun fluide réfrigérant ne circule dans la première branche 4.
Dans ce mode de refroidissement de l’habitacle, la circulation du fluide réfrigérant FR est interdite dans la conduite 15 puisque le moyen de contrôle 16 de la circulation de fluide réfrigérant est fermé. Selon l’exemple de ce premier mode de réalisation du circuit 1, le dispositif de détente 17 est fermé. Une telle organisation permet d’ajuster l’énergie consommée par le circuit 1 au strict nécessaire correspondant à la demande de refroidissement de l’habitacle, ce qui permet de fournir l’énergie nécessaire au refroidissement du flux d’air intérieur F2 avec des nuisances acoustiques faibles, puisque la phase de compression est assurée par un unique dispositif de compression.
La figure 6 montre le circuit 1 illustré aux figures 1 à 5 et utilisé en mode de refroidissement modéré et simultanée du dispositif de stockage électrique 11 et de l’habitacle. C’est notamment le cas d’une phase de roulage sur autoroute, à une température extérieure par exemple supérieure à 25°C, et où le dispositif de stockage électrique 11 s’échauffe modérément en réponse à sa fourniture d’énergie électrique.
Dans un tel mode, seul l’un des deux dispositifs de compression est en fonctionnement et comprime le fluide réfrigérant FR. Ce deuxième dispositif de compression 13 assure seul la délivrance de la puissance frigorifique nécessaire au refroidissement de l’habitacle et du dispositif de stockage électrique 11, sans causer de nuisance acoustique, notamment. Le premier dispositif de compression est à l’arrêt. L’échangeur de chaleur principal 3 décharge les calories du fluide réfrigérant FR dans le flux d’air extérieur Fl. Le fluide réfrigérant FR circule ensuite à la fois dans la première branche 4 et dans la deuxième branche 5.
Le premier organe de détente 8 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le premier échangeur thermique 10 refroidit le dispositif de stockage thermique 11. Le fluide réfrigérant FR est aspiré par le deuxième dispositif de compression 13. Du côté de la deuxième branche 5, le deuxième organe de détente 12 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le deuxième échangeur thermique 14 refroidit le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle. Le fluide réfrigérant FR qui sort du deuxième échangeur thermique 14 est lui aussi aspiré par le deuxième dispositif de compression 13. Le fluide réfrigérant FR qui provient de la première branche 4 et le fluide réfrigérant FR qui provient de la deuxième branche 5 passent par le dispositif d’accumulation 36, avant de rejoindre le deuxième dispositif de compression 13.
Dans ce mode de refroidissement modéré et simultané de l’habitacle et du dispositif de stockage thermique 11, la conduite 15 est parcourue par la totalité du fluide réfrigérant FR qui sort du premier échangeur thermique 10, ce fluide réfrigérant venant alors rejoindre la portion 39 de la deuxième branche 5. Le deuxième dispositif de compression 13 comprime ainsi une quantité de fluide réfrigérant FR qui correspond à la somme du fluide réfrigérant qui sort du deuxième échangeur thermique 14 avec le fluide réfrigérant qui sort du premier échangeur 10 et qui parcourt la conduite 15, c’est-à-dire la totalité du fluide réfrigérant en circulation dans le circuit 1 quand il est exploité selon ce mode de fonctionnement.
Le dispositif de détente 17 peut être en position totalement ouverte et peut donc ne pas réaliser de détente du fluide réfrigérant. La demande énergétique selon ce mode étant modérée et on évite ainsi un phénomène de cyclage (MARCHE/ARRET/MARCHE/ARRET) de l’un ou l’autre des dispositifs de compression, qui peut apparaître si les deux dispositifs de compression étaient activés simultanément pendant ce mode de fonctionnement.
La figure 7 montre le circuit 1 illustré aux figures 1 à 6 et utilisé en mode de refroidissement du dispositif de stockage électrique 11 simultanément au refroidissement de l’habitacle. C’est notamment le cas sur l’autoroute, où le besoin en refroidissement du dispositif de stockage électrique requiert une température d’évaporation très supérieure à celle nécessaire au confort thermique pour refroidir l’habitacle.
Dans un tel mode, on peut considérer que les deux branches 4, 5 sont fluidiquement indépendantes. Les deux dispositifs de compression 9, 13 sont en fonctionnement et compriment le fluide réfrigérant FR issu de chacune des branches. Le premier dispositif de compression 9 et le premier organe de détente 8 gèrent la puissance frigorifique de la première branche 4, tandis que le deuxième dispositif de compression 13 et le deuxième organe de détente 12 gèrent la puissance frigorifique de la deuxième branche 5. L’échangeur de chaleur principal 3 décharge les calories du fluide réfrigérant FR dans le flux d’air extérieur Fl. Le fluide réfrigérant FR circule ainsi à la fois dans la première branche 4 et dans la deuxième branche 5.
Du côté de la deuxième branche 5, le deuxième organe de détente 12 réalise une détente du fluide réfrigérant FR et le deuxième échangeur thermique 14 refroidit le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle. Le fluide réfrigérant FR qui sort du deuxième échangeur thermique 14 est alors aspiré par le deuxième dispositif de compression 13, après être passé par le dispositif d’accumulation 36.
Dans ce mode de refroidissement du dispositif de stockage électrique 11 simultanément au refroidissement de l’habitacle, la circulation du fluide réfrigérant est interdite dans la conduite 15 par le fait que le moyen de contrôle 16 de la circulation du fluide réfrigérant au sein de la conduite 15 est fermé. Le dispositif de détente 17 est ici fermé.
Une telle organisation permet de réaliser la fonction en faisant tourner les dispositifs de compression à une vitesse inférieure à ce qu’elle serait si un unique dispositif de compression était activé. Les nuisances sonores sont donc réduites. De plus, ce mode de fonctionnement permet le refroidissement du dispositif de stockage électrique quand la température requise pour ce refroidissement est entre 5 et 10°C en-dessous de la température ambiante. On refroidit ainsi le dispositif de stockage électrique 11 indépendamment de l’habitacle et avec une très faible consommation électrique du dispositif de compression 9, puisqu’il est dédié au refroidissement du dispositif de stockage électrique 11.
La figure 8 montre un circuit 1 selon un deuxième mode de réalisation à l’intérieur duquel un fluide réfrigérant FR circule. Ce circuit 1 reprend les composants et leurs dispositions relatives tels qu’ils ont été décrits en rapport aux figures 1 à 7. Pour la description de ces composants et leur fonctionnement, on se reportera à cette description qui s’applique mutatis- mutandis au circuit des figures 8 à 14. Les modes de fonctionnement décrits aux figures 2 à 7 peuvent donc être est mise en œuvre par le circuit 1 objet de la figure 8. La description ci-dessous s’attache à décrire les composants ajoutés, et leur position dans le circuit.
Le circuit 1 comprend des composants supplémentaires qui augmentent la performance du circuit ou qui permettent de chauffer l’habitacle et/ou le dispositif de stockage électrique 11. Un échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est disposé dans la branche principale 2, par exemple entre le point de convergence 7 et l’échangeur de chaleur principal 3. Cet échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 fournit des calories à une boucle secondaire de fluide caloporteur qui comprend au moins un aérotherme positionné dans l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation, de manière à décharger les calories transportées par le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2.
Un troisième organe de détente 44 est disposé sur la branche principale 2 entre une sortie de l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 et un quatrième point 45 situé en amont de l’échangeur de chaleur principal 3.
Le circuit 1 comprend une deuxième canalisation 46 qui joint le quatrième point 45 à un cinquième point 48 disposé sur la conduite 15, par exemple entre le dispositif de détente 17 et le premier clapet anti-retour 18. Cette deuxième canalisation 46 comporte un troisième clapet anti-retour 47 organisé de sorte à interdire la circulation du fluide réfrigérant FR depuis le quatrième point 45 et vers le cinquième point 48, et à l’autoriser en sens inverse.
Le circuit 1 comprend encore une troisième canalisation 49 qui joint un sixième point 50, disposé sur la branche principale 2 entre l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 et le troisième organe de détente 44, au point de divergence 6. Cette troisième canalisation 49 comporte une première vanne d’arrêt 51 capable d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide réfrigérant au sein de la troisième canalisation 49.
Le circuit 1 comprend enfin une quatrième canalisation 52 qui joint un septième point 53, disposé sur la branche principale 2 en sortie de l’échangeur de chaleur 3 et le point de divergence 6, et un huitième point 54 disposé à une entrée du dispositif d’accumulation 36.
Cette quatrième canalisation 52 comporte une deuxième vanne d’arrêt 55 capable d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide réfrigérant au sein de la quatrième canalisation 52.
On notera que le circuit 1 selon ce deuxième mode de réalisation comprend encore un quatrième clapet anti-retour 56 disposé sur la branche principale 2 entre le septième point 53 et le point de divergence 6. Un tel quatrième clapet anti-retour 56 est organisé de sorte à interdire la circulation du fluide réfrigérant FR depuis le point de divergence 6 et vers le septième point 53, et à rautoriser en sens inverse. Enfin, le circuit 1 selon ce mode comprend une troisième vanne d’arrêt 57 disposé entre le deuxième point 42 et le huitième point 54 et capable d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide réfrigérant FR dans la portion 39 de la deuxième branche 5.
Le circuit 1 selon le premier mode de réalisation ou selon ce deuxième mode de réalisation peut comprendre un premier échangeur de chaleur interne 21 qui assure un échange de chaleur entre une zone haute pression du circuit 1, notamment la branche principale 2, et une zone basse pression de ce circuit 1, ici la portion 33 de la première branche 4. Ce premier échangeur de chaleur interne 21 comprend une première passe 22 disposée dans la branche principale 2 et une seconde passe 23 située dans la portion 33 de la première branche 4. La première passe 22 est disposée dans le circuit 1 entre le septième point 53 et le quatrième clapet anti-retour 56. La seconde passe 23 est disposée entre le premier point 41 et l’entrée 30 du premier dispositif de compression 9.
De manière alternative ou cumulative au paragraphe précédent, le circuit 1 selon le premier mode de réalisation ou selon ce deuxième mode de réalisation peut comprendre un deuxième échangeur de chaleur interne 24 qui assure un échange de chaleur entre une zone haute pression du circuit 1, notamment la branche principale 2, et une zone basse pression de ce circuit 1, ici la portion 39 de la deuxième branche 5. Ce deuxième échangeur de chaleur interne 24 comprend une première passe 25 disposée dans la branche principale 2 et une seconde passe 26 située dans la portion 39 de la deuxième branche 5. La première passe 25 est disposée dans le circuit 1 entre une sortie de la première passe 22 du premier échangeur de chaleur interne 21 et le quatrième clapet anti-retour 56. La seconde passe 26 est disposée entre la sortie 37 du dispositif d’accumulation 36 et l’entrée 35 du deuxième dispositif de compression 13.
La figure 9 montre le circuit 1 illustré à la figure 8 et utilisé en mode de chauffage du dispositif de stockage électrique 11. C’est notamment le cas quand la température extérieure à l’habitacle est inférieure à 15°C.
Dans un tel mode, le circuit 1 fonctionne en mode pompe à chaleur, où le premier échangeur thermique 10 est utilisé comme condenseur, tandis que l’échangeur de chaleur principal 3 est utilisé comme évaporateur.
Le deuxième dispositif de compression 13 est en fonctionnement et comprime le fluide réfrigérant FR, tandis que le premier dispositif de compression 9 est arrêté. Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 peut fournir des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
La première vanne d’arrêt 51 est ouverte et autorise une circulation du fluide réfrigérant dans la troisième canalisation 49. Le premier organe de détente 8 est grand ouvert et il ne génère aucune détente. Le fluide réfrigérant FR qui traverse le deuxième échangeur thermique 14 est ainsi chaud et chauffe le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle du véhicule.
Le dispositif de détente 17 opère une détente, tandis que la troisième vanne d’arrêt 57 est en position fermée. Le fluide réfrigérant FR passe ensuite par le troisième clapet anti-retour 47 et rejoint l’échangeur de chaleur principal 3, où le flux d’air extérieur Fl est refroidi par le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant FR emprunte ensuite la quatrième canalisation 52, grâce au fait que la deuxième vanne 55 est ouverte, et rejoint le dispositif d’accumulation 36. Le fluide réfrigérant FR est ensuite aspiré par le deuxième dispositif de compression 13 pour mettre en œuvre un nouveau cycle thermodynamique.
Du côté de la deuxième branche 5, le deuxième organe de détente 12 est fermé et empêche toute circulation du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur thermique 14.
Dans ce mode de chauffage du dispositif de stockage thermique 11, la conduite 15 est parcourue par le fluide réfrigérant FR qui sort du premier échangeur thermique 10. Le dispositif de stockage électrique 11 est ainsi chauffé par le premier échangeur thermique 10 grâce au cycle thermodynamique que le deuxième dispositif de compression 13 met en œuvre.
La figure 10 montre le circuit 1 illustré aux figures 8 et 9 et utilisé en mode de chauffage de l’habitacle. Dans un tel mode, le circuit 1 fonctionne en mode pompe à chaleur, où le deuxième échangeur thermique 14 est utilisé comme condenseur, tandis que l’échangeur de chaleur principal 3 est utilisé comme évaporateur.
Le deuxième dispositif de compression 13 est en fonctionnement et comprime le fluide réfrigérant FR, tandis que le premier dispositif de compression 9 est arrêté. Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 fournit des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
La première vanne d’arrêt 51 est ouverte et autorise une circulation du fluide réfrigérant dans la troisième canalisation 49 et à travers l’organe de détente 12 où il peut subir une détente partielle. Le fluide réfrigérant FR qui traverse le deuxième échangeur thermique 14 est ainsi chaud et se condense en chauffant le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle du véhicule.
Le fluide réfrigérant FR emprunte ensuite la première canalisation 19 et passe au travers du deuxième clapet anti-retour 20, puis passe au moins partiellement dans la conduite 15. Le dispositif de détente 17 opère une détente, tandis que la troisième vanne d’arrêt 57 est en position fermée. Le fluide réfrigérant FR passe ensuite par le troisième clapet anti-retour 47 et rejoint l’échangeur de chaleur principal 3, où le flux d’air extérieur Fl est refroidi par le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant FR emprunte ensuite la quatrième canalisation 52, grâce au fait que la deuxième vanne 55 est ouverte, et rejoint le dispositif d’accumulation 36. Le fluide réfrigérant FR est ensuite aspiré par le deuxième dispositif de compression 13 pour mettre en œuvre un nouveau cycle thermodynamique.
Du côté de la première branche 4, le premier organe de détente 8 est fermé et empêche toute circulation du fluide réfrigérant FR dans le premier échangeur thermique 10.
Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 fournit des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l'installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
La figure 11 montre le circuit 1 illustré aux figures 8 à 10 et utilisé en mode de chauffage de l’habitacle simultanément à un chauffage ou à un refroidissement du dispositif de stockage électrique 11.
Dans un tel mode, le circuit 1 fonctionne en mode pompe à chaleur, où le premier échangeur thermique 10 et le deuxième échangeur thermique 14 sont utilisés comme condenseur, tandis que l’échangeur de chaleur principal 3 est utilisé comme évaporateur. Alternativement et en mode de refroidissement du dispositif de stockage électrique 11, le premier échangeur de chaleur 10 est utilisé en tant qu’évaporateur. Dans l’une ou l’autre de ces alternatives, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 peut fournir des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l'installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
Le deuxième dispositif de compression 13 est en fonctionnement et comprime le fluide réfrigérant FR, tandis que le premier dispositif de compression 9 est arrêté. La première vanne d’arrêt 51 est ouverte et autorise une circulation du fluide réfrigérant dans la troisième canalisation 49. En mode chauffage simultané de l’habitacle et du dispositif de stockage électrique 11, le premier organe de détente 8 et le deuxième organe de détente 12 sont grands ouverts et ils ne génèrent aucune détente. Le fluide réfrigérant FR qui traverse le premier échangeur thermique 10 et le deuxième échangeur thermique 14 est ainsi chaud et chauffe dispositif de stockage électrique 11 et le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle du véhicule. Alternativement et en mode de refroidissement du dispositif de stockage électrique 11, le premier organe de détente 8 peut opérer une détente, si bien que le fluide réfrigérant qui traverse le premier échangeur thermique 10 refroidit le dispositif de stockage électrique 11.
Le fluide réfrigérant FR emprunte ensuite la première canalisation 19 et passe au travers du deuxième clapet anti-retour 20, puis passe au moins partiellement dans la conduite 15. Cette conduite 15 est ainsi empruntée par la somme du fluide réfrigérant qui traverse la première branche 4 et la deuxième branche 5, quelle que soit l’alternative d’utilisation du premier échangeur thermique 10.
Le dispositif de détente 17 opère une détente, tandis que la troisième vanne d’arrêt 57 est en position fermée. Le fluide réfrigérant FR passe ensuite par le troisième clapet anti-retour 47 et rejoint l’échangeur de chaleur principal 3, où le flux d’air extérieur Fl est refroidi par le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant FR emprunte ensuite la quatrième canalisation 52, grâce au fait que la deuxième vanne 55 est ouverte, et rejoint le dispositif d’accumulation 36. Le fluide réfrigérant FR est ensuite aspiré par le deuxième dispositif de compression 13 pour mettre en œuvre un nouveau cycle thermodynamique.
Dans ce mode de chauffage de l’habitacle, où le dispositif de stockage électrique 11 peut être soit chauffé, soit refroidi, la conduite 15 est parcourue par le fluide réfrigérant FR qui sort des deux échangeurs thermiques 10, 14. L’habitacle est ainsi dans un premier temps chauffé ou refroidi par le deuxième échangeur thermique 14 avant d’être chauffé par l’aérotherme qui est couplé à l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27, tandis que le dispositif de stockage électrique 11 est chauffé ou refroidi, grâce au cycle thermodynamique que le deuxième dispositif de compression 13 met en œuvre.
Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 fournit des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
La figure 12 montre le circuit 1 illustré aux figures 8 à 11 et utilisé en mode de chauffage de l’habitacle simultanément à un refroidissement du dispositif de stockage électrique 11. Un tel mode est mis en œuvre quand il est possible de valoriser les calories dissipées par le dispositif de stockage électrique 11. Cette valorisation permet de soulager le deuxième dispositif de compression 13, évitant ainsi qu’il aspire un débit trop important, ce qui nécessiterait une vitesse de rotation importante et donc la génération de nuisances acoustiques.
Dans un tel mode, le premier échangeur thermique 10 est utilisé en tant qu’évaporateur pour refroidir le dispositif de stockage électrique 11, tandis que le deuxième échangeur thermique 14 est utilisé en tant que condenseur ou évaporateur de sorte à chauffer ou refroidir le flux d’air intérieur F2 envoyé dans l’habitacle du véhicule. Pour ce faire, le premier organe de détente 8 met en œuvre une détente, tandis que le deuxième organe de détente 12 est partiellement ouvert contrôlant ainsi une pression intermédiaire dépendante de la valeur de la température du flux d’air intérieur F2 circulant au travers du deuxième échangeur thermique 14, notamment quand celui-ci est utilisé en tant qu’évaporateur.
Les deux dispositifs de compression 9, 13 sont actifs et compriment le fluide réfrigérant FR. La première vanne d’arrêt 51 est ouverte et autorise une circulation du fluide réfrigérant dans la troisième canalisation 49. Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 peut fournir des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
Le fluide réfrigérant FR qui provient du deuxième échangeur thermique 14 emprunte la première canalisation 19 pour rejoindre le premier point 41, tandis que le fluide réfrigérant présent dans le premier échangeur thermique 10 rejoint également le premier point 41. Une partie du fluide réfrigérant FR présent au premier point 41 est aspiré par le premier dispositif de compression 9 et une autre partie de ce fluide réfrigérant FR présent au premier point 41 parcourt au moins en partie la conduite 15. Le dispositif de détente 17 opère une détente, tandis que la troisième vanne d’arrêt 57 est en position fermée. Le fluide réfrigérant FR passe ensuite par le troisième clapet anti-retour 47 et rejoint l’échangeur de chaleur principal 3, où le flux d’air extérieur Fl est refroidi par le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant FR emprunte ensuite la quatrième canalisation 52, grâce au fait que la deuxième vanne 55 est ouverte, et rejoint le dispositif d’accumulation 36. Le fluide réfrigérant FR est ensuite aspiré par le deuxième dispositif de compression 13.
Dans ce mode de fonctionnement particulier, l’habitacle est chauffé par l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27, éventuellement par le deuxième échangeur thermique 14, tandis que le dispositif de stockage électrique 11 est refroidi, grâce au cycle thermodynamique que le premier dispositif de compression 9 et le deuxième dispositif de compression 13 mettent en œuvre. Le fonctionnement simultané des deux dispositifs de compression 9, 13 permet de répondre à la demande énergétique du circuit 1 sans pour autant générer des nuisances acoustiques qui résulteraient d’une vitesse de rotation trop importante d’un unique dispositif de compression.
La figure 13 montre le circuit 1 illustré aux figures 8 à 12 et utilisé en mode chauffage de l’habitacle et dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3. Un tel mode est mis en œuvre quand, en mode pompe à chaleur, la température d’évaporation génère un givrage du flux d’air extérieur Fl lors de sa traversée de l’échangeur de chaleur principal 3. On évite ainsi une indisponibilité de cet échangeur de chaleur principal 3.
Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 fournit des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l'installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
La première vanne d’arrêt 51 est en position fermée, interdisant la circulation de fluide réfrigérant dans la troisième canalisation 49. Le troisième organe de détente 44 génère une prédétente de sorte à ce que la température d’évaporation du fluide réfrigérant FR dans l’échangeur de chaleur principal 3 soit bien supérieure à zéro °C, provoquant ainsi un dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3. Au septième point 53, le fluide réfrigérant FR se sépare et une partie du fluide réfrigérant circule dans la quatrième canalisation 52, grâce au fait que la deuxième vanne d’arrêt 55 est ouverte, tandis qu’une autre partie du fluide réfrigérant circule vers le point de divergence 6.
Le deuxième organe de détente 12 est fermé. Le premier organe de détente 8 assure quant à lui une détente résiduelle permettant au fluide réfrigérant de passer de la pression intermédiaire générée par le troisième organe de détente 44 à la basse pression. Le premier échangeur thermique 10 fonctionne en tant qu’évaporateur et refroidit le dispositif de stockage électrique 11. Ce faisant, les calories de ce dispositif de stockage électrique 11 sont récupérées par le fluide réfrigérant et exploitées dans le cycle thermodynamique mis en œuvre par le circuit 1. On notera que dans une variante, le premier organe de détente 8 peut également être grand ouvert.
Le moyen de contrôle 16 de la circulation au sein de la conduite 15 empêche cette circulation et la troisième vanne d’arrêt 57 est en position fermée. Le fluide réfrigérant qui sort du premier échangeur thermique 10 est ainsi aspiré par le premier dispositif de compression 9.
On notera que le premier échangeur de chaleur interne 21 est actif, en échangeant des calories entre la branche principale 2 et la portion 33 de la première branche 4. Alternativement ou cumulativement, le deuxième échangeur de chaleur interne 24 peut également être actif en en échangeant des calories entre la branche principale 2 et une portion de la deuxième branche 5 qui s’étend entre le dispositif d’accumulation 36 et le deuxième dispositif de compression 13.
Dans ce mode de fonctionnement, l’habitacle est chauffé si besoin par l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27, le dispositif de stockage électrique 11 formant alors une source chaude sur laquelle le cycle thermodynamique s’appuie. Le chauffage de l’habitacle peut alors être mis en œuvre en même temps qu’un dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3.
La figure 14 montre le circuit 1 illustré aux figures 8 à 13 et utilisé en un second mode de chauffage de l’habitacle et de dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3. Comme pour la figure 13, un tel mode est mis en œuvre quand, en mode pompe à chaleur, la température d’évaporation génère un givrage du flux d’air extérieur Fl lors de sa traversée de l’échangeur de chaleur principal 3. On évite ainsi une indisponibilité de cet échangeur de chaleur principal 3.
Dans un tel mode, l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 fournit des calories à la boucle secondaire de sorte que l’aérotherme positionné dans l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation décharge les calories présentes dans le fluide caloporteur dans le flux d’air intérieur F2. Un tel échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27 est utilisé en tant que condenseur.
La première vanne d’arrêt 51 et la deuxième vanne d’arrêt 55 sont en position fermées, interdisant la circulation de fluide réfrigérant respectivement dans la troisième canalisation 49 et dans la quatrième canalisation 52. Le troisième organe de détente 44 génère une pré-détente de sorte à ce que la température d’évaporation du fluide réfrigérant dans l’échangeur de chaleur principal 3 soit bien supérieure à zéro °C, provoquant ainsi un dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3. Le fluide réfrigérant FR chemine ensuite vers le point de divergence 6, où il se sépare en une partie qui entre dans la première branche 4 et autre partie qui entre dans la deuxième branche 5.
Le premier organe de détente 8 et le deuxième organe de détente 12 génèrent chacun une détente résiduelle permettant au fluide réfrigérant de passer de la pression intermédiaire générée par le troisième organe de détente 44 à la basse pression du côté du premier dispositif de compression 9 et du côté du deuxième dispositif de compression 13. Le premier échangeur thermique 10 et le deuxième échangeur thermique 14 fonctionnent en tant qu’évaporateur et refroidissent respectivement le dispositif de stockage électrique 11 et le flux d’air intérieur F2, l’installation 28 de ventilation, chauffage et/ou climatisation ayant préalablement été positionnée en recyclage habitacle du flux d’air intérieur F2. Ce faisant, les calories de ce dispositif de stockage électrique 11 et de ce flux d’air intérieur F2 sont récupérées par le fluide réfrigérant et exploitées dans le cycle thermodynamique mis en œuvre par le circuit 1. La température au niveau du deuxième échangeur thermique 14 peut-être proche de zéro °C, pour assécher le flux d’air intérieur F2 sans néanmoins givrer l’évaporateur.
Le moyen de contrôle 16 de la circulation au sein de la conduite 15 empêche cette circulation dans la conduite 15 et la troisième vanne d’arrêt 57 est en position ouverte pour que le fluide réfrigérant puisse rejoindre le dispositif d’accumulation 36 via le portion 39 de la deuxième branche 5. Le fluide réfrigérant qui sort du premier échangeur thermique 10 est ainsi aspiré par le premier dispositif de compression 9, tandis que le fluide réfrigérant qui sort du deuxième échangeur thermique 14 est aspiré par le deuxième dispositif de compression 13.
On notera que le premier échangeur de chaleur interne 21 est actif, en échangeant des calories entre la branche principale 2 et la portion 33 de la première branche 4. Alternativement ou cumulativement, le deuxième échangeur de chaleur interne 24 peut également être actif en en échangeant des calories entre la branche principale 2 et une portion de la deuxième branche 5 qui s’étend entre le dispositif d’accumulation 36 et le deuxième dispositif de compression 13.
Dans ce mode de fonctionnement, l’habitacle est chauffé par l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur 27, le dispositif de stockage électrique 11 et le flux d’air intérieur F2 formant alors chacun une source chaude sur laquelle le cycle thermodynamique s’appuie. Le chauffage de l’habitacle peut alors être mis en œuvre en même temps qu’un dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3.
Dans ce mode de fonctionnement dédié au dégivrage de l’échangeur de chaleur principal 3, le système de traitement thermique du véhicule peut comprendre un moyen d’interrompre la circulation du flux d’air extérieur Fl. Il peut par exemple s’agir de volets amovibles disposés en amont de l’échangeur de chaleur principal 3, selon le sens du flux d’air extérieur Fl, et fermés quand le véhicule roule. Alternativement, ce mode de fonctionnement peut être mis en œuvre quand le véhicule est à l’arrêt.
Le circuit 1 de fluide réfrigérant FR selon le premier mode de réalisation ou selon le deuxième mode de réalisation peut comprendre des moyens pour acquérir des informations relatives au circuit 1, au dispositif de stockage électrique 11 ou à l’habitacle, et des moyens pour agir sur les composants de ce circuit 1 de manière à atteindre des consignes fixées, notamment des températures de fluide réfrigérant ou des vitesses de rotation du premier dispositif de compression 9 et/ou du deuxième dispositif de compression 13. Cette gestion du circuit 1 peut être opérée par un dispositif de contrôle qui peut prendre la forme d’un boîtier ou d’une unité électronique. Ce dispositif de contrôle est avantageusement en capacité de piloter le premier dispositif de compression 9 et/ou le deuxième dispositif de compression 13. Le dispositif de contrôle agit ainsi sur la vitesse de rotation de ces dispositifs de compression, notamment quand il s’agit de compresseur à moteur électrique intégré et cylindrée fixe.
On comprend de ce qui précède que la présente invention permet ainsi d’assurer simplement, à coûts optimisés, sans excès de consommation et à un niveau sonore réduit, le traitement thermique, par chauffage ou refroidissement, d’un dispositif de stockage électrique, tel qu’une batterie ou un pack de batteries, configuré pour fournir une énergie électrique à un moteur électrique d’entraînement du véhicule, ainsi que le traitement thermique d’un habitacle, par chauffage ou refroidissement d’un flux d’air intérieur envoyé dans l'habitacle. L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tous moyens ou configurations équivalentes et à toute combinaison techniquement opérant de tels moyens. En particulier, rarchitecture du circuit de fluide réfrigérant peut être modifiée sans nuire à l’invention dans la mesure où il remplit les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Circuit (1) pour véhicule automobile configuré pour être parcouru par un fluide réfrigérant (FR), le circuit (1) comprenant au moins une branche principale (2) comprenant au moins un échangeur de chaleur principal (3), ainsi qu’une première branche (4) et une deuxième branche (5) qui s’étendent entre un point de divergence (6) et un point de convergence (7) et qui sont toutes deux disposées en série de la branche principale (2), la première branche (4) comprenant au moins un premier organe de détente (8) et un premier échangeur thermique (10) configuré pour traiter thermiquement un dispositif de stockage électrique (11) du véhicule, la deuxième branche (5) comprenant au moins un deuxième organe de détente (12) et un deuxième échangeur thermique (14) configuré pour traiter thermiquement un habitacle du véhicule, caractérisé en que la première branche (4) comprend un premier dispositif de compression (9) et en ce que la deuxième branche (5) comprend un deuxième dispositif de compression (13) indépendant du premier dispositif de compression (9).
  2. 2. Circuit selon la revendication 1, dans lequel au moins une conduite (15) relie une portion (33) de la première branche (4) située entre le premier échangeur thermique (10) et le premier dispositif de compression (9) à une portion (39) de la deuxième branche (5) située entre le deuxième échangeur thermique (14) et le deuxième dispositif de compression (13).
  3. 3. Circuit selon la revendication 2, dans lequel la conduite (15) comprend au moins un moyen de contrôle (16) de la circulation du fluide réfrigérant (FR) au sein de la conduite (15).
  4. 4. Circuit selon la revendication 3, dans lequel le moyen de contrôle (16) de la circulation du fluide réfrigérant (FR) au sein de la conduite (15) comprend au moins un dispositif de détente (17) du fluide réfrigérant.
  5. 5. Circuit selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le moyen de contrôle (16) de la circulation du fluide réfrigérant (FR) au sein de la conduite (15) comprend un premier clapet anti-retour (18).
  6. 6. Circuit selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, comprenant une première canalisation (19) disposée en parallèle de la conduite (15).
  7. 7. Circuit selon la revendication 6, dans lequel la première canalisation (19) comprend un deuxième clapet anti-retour (20).
  8. 8. Circuit selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, comprenant au moins un premier échangeur de chaleur interne (21) dont une première passe (22) est disposée dans la branche principale (2), tandis qu’une seconde passe (23) est située dans la portion de la première branche (4) située entre le premier échangeur thermique (10) et le premier dispositif de compression (9).
  9. 9. Circuit selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, comprenant un deuxième échangeur de chaleur interne (24) dont une première passe (25) est disposée dans la branche principale (2), tandis qu’une seconde passe (26) est située dans la portion de la deuxième branche (4) située entre le deuxième échangeur thermique (14) et le deuxième dispositif de compression (13).
  10. 10. Circuit selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la branche principale (2) comprend un échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur (27) disposé entre le point de convergence (7) et l’échangeur de chaleur principal (3).
  11. 11. Système de traitement thermique d’un véhicule automobile, comprenant un dispositif de stockage électrique (11) du véhicule automobile et un circuit (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le premier échangeur thermique (10) coopère avec le dispositif de stockage électrique (11) de manière à assurer au moins son refroidissement.
  12. 12. Système selon la revendication précédente, comprenant une installation (28) de ventilation, chauffage et/ou climatisation de l’habitacle du véhicule automobile, dans lequel le deuxième échangeur thermique (14) est disposé dans l’installation (28) de ventilation, chauffage et/ou climatisation.
  13. 13. Procédé de contrôle de la température d’un dispositif de stockage électrique (11) d’un véhicule automobile, mettant en œuvre un circuit (1) de fluide réfrigérant selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, procédé au cours duquel on active simultanément le premier dispositif de compression (9) et le deuxième dispositif de compression (13) pendant une charge rapide du dispositif de stockage électrique (11).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3104495A1 (fr) 2019-12-16 2021-06-18 Valeo Systemes Thermiques Circuit de fluide réfrigérant pour véhicule adapté à une charge rapide d’un dispositif de stockage
WO2023025896A1 (fr) 2021-08-26 2023-03-02 Valeo Systemes Thermiques Système de conditionnement thermique

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3101576A1 (fr) * 2019-10-08 2021-04-09 Valeo Systemes Thermiques Circuit de gestion thermique d’un véhicule automobile électrique ou hybride
FR3104074A1 (fr) * 2019-12-05 2021-06-11 Valeo Systemes Thermiques Procédé de régulation d’un circuit de fluide réfrigérant

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008038627A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Temperierung der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors
DE102011000796A1 (de) * 2011-02-17 2012-08-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Klimatisierungssystem für insbesondere ein Hybridfahrzeug
US20160263961A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Ford Global Technologies, Llc Passenger cabin preconditioning during dc fast charging events
FR3037639A1 (fr) * 2015-06-22 2016-12-23 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique
US20170120718A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Ford Global Technologies, Llc Vehicle climate control valve and operating method
US20170197488A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-13 Hanon Systems Battery temperature control device for vehicle and air conditioner for vehicle having same
DE102016201835A1 (de) * 2016-02-08 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008038627A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Temperierung der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors
DE102011000796A1 (de) * 2011-02-17 2012-08-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Klimatisierungssystem für insbesondere ein Hybridfahrzeug
US20160263961A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Ford Global Technologies, Llc Passenger cabin preconditioning during dc fast charging events
FR3037639A1 (fr) * 2015-06-22 2016-12-23 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique
US20170120718A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Ford Global Technologies, Llc Vehicle climate control valve and operating method
US20170197488A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-13 Hanon Systems Battery temperature control device for vehicle and air conditioner for vehicle having same
DE102016201835A1 (de) * 2016-02-08 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3104495A1 (fr) 2019-12-16 2021-06-18 Valeo Systemes Thermiques Circuit de fluide réfrigérant pour véhicule adapté à une charge rapide d’un dispositif de stockage
WO2021123537A1 (fr) 2019-12-16 2021-06-24 Valeo Systemes Thermiques Circuit de fluide réfrigérant pour véhicule adapté a une charge rapide d'un dispositif de stockage
WO2023025896A1 (fr) 2021-08-26 2023-03-02 Valeo Systemes Thermiques Système de conditionnement thermique
FR3126345A1 (fr) 2021-08-26 2023-03-03 Valeo Systemes Thermiques Systeme de conditionnement thermique

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