FR3092039A1 - Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide - Google Patents

Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide Download PDF

Info

Publication number
FR3092039A1
FR3092039A1 FR1900795A FR1900795A FR3092039A1 FR 3092039 A1 FR3092039 A1 FR 3092039A1 FR 1900795 A FR1900795 A FR 1900795A FR 1900795 A FR1900795 A FR 1900795A FR 3092039 A1 FR3092039 A1 FR 3092039A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electric motor
fluid
pump
heat
exchange system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1900795A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3092039B1 (fr
Inventor
Kiwan Nossin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR1900795A priority Critical patent/FR3092039B1/fr
Publication of FR3092039A1 publication Critical patent/FR3092039A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3092039B1 publication Critical patent/FR3092039B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00Auxiliary drives
    • B60K2025/005Auxiliary drives driven by electric motors forming part of the propulsion unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00Auxiliary drives
    • B60K25/02Auxiliary drives directly from an engine shaft
    • B60K2025/022Auxiliary drives directly from an engine shaft by a mechanical transmission
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00Auxiliary drives
    • B60K25/02Auxiliary drives directly from an engine shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

L’invention concerne un procédé d’échange de chaleur par circulation d’un fluide caloporteur dans un système d’échange (1) de chaleur à fluide caloporteur comprenant au moins une pompe (2) de circulation de fluide avec une chaîne de traction (3) comprenant un moteur électrique (4) et une batterie (5) de traction. Il est prédéterminé des modes de fonctionnement de la chaîne de traction (3) dans lesquelles le moteur électrique (4) remplit une fonction comme élément du système d’échange (1) de chaleur. Figure 1

Description

ENSEMBLE D’UN MOTEUR ELECTRIQUE ET D’UN SYSTEME D’ECHANGE DE CHALEUR A FLUIDE
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un ensemble d’un moteur électrique et d’un système d’échange de chaleur à fluide pour une utilisation du moteur électrique comme un élément du système d’échange de chaleur à fluide, notamment comme source de chaleur du système ou comme élément d’entraînement d’au moins une pompe de circulation de fluide du système d’échange de chaleur.
Un tel ensemble se destine non limitativement à un véhicule automobile à mode unique de propulsion électrique ou à un véhicule hybride à propulsion électrique et thermique, le véhicule pouvant être propulsé simultanément ou en alternance par un moteur électrique et un moteur thermique, le véhicule hybride comportant un moteur électrique alimenté électriquement par une batterie rechargeable.
Art antérieur
Pour un moteur électrique de propulsion, associé ou non à un moteur thermique, il est prévu un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur de refroidissement pour le refroidissement du moteur électrique par un noyau de fluide et pour le refroidissement d’éléments associés au moteur électrique comme la batterie de traction alimentant le moteur électrique et un onduleur en sortie de la batterie de traction. Un tel système d’échange de chaleur à fluide caloporteur comprend une ou des pompes à fluide caloporteur.
Le document CN-A-102555776 concerne un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur de refroidissement. Le système d’échange de chaleur comprend trois boucles. Une première boucle sert à refroidir un moteur et comprend une pompe à fluide de refroidissement du moteur et un radiateur.
Une deuxième boucle sert à refroidir le moteur, un moteur d'entraînement et un convertisseur de fréquence comportant un radiateur, une pompe à fluide de refroidissement, un moteur d'entraînement, une unité de contrôle du moteur d'entraînement, un moteur auxiliaire et une unité de contrôle du moteur connectés en série.
Une troisième boucle est utilisée pour le refroidissement d'un système alimenté par batterie et consiste en un radiateur, une première vanne, une deuxième vanne, une batterie de puissance et ses éléments associés et une pompe à fluide à contre-courant.
Le radiateur de la troisième boucle, la deuxième vanne, la batterie de puissance et la pompe à fluide à contre-courant sont connectés en série et les premières vannes sont reliées en parallèle aux deux extrémités de la pompe à eau à retour.
Le procédé de commande décrit dans ce document comprend une utilisation suffisante de la capacité de refroidissement du radiateur, de la pompe à fluide et d'un ventilateur de refroidissement pour refroidir et contrôler un moteur intégré dans un véhicule automobile.
Un tel système d’échange et un tel procédé de commande sont compliqués et il n’existe pas de synergie entre un moteur électrique et le système d’échange de chaleur.
Une telle synergie existe dans un autre état de la technique concernant un ensemble d’un moteur électrique de traction et d’un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur dans lequel une pompe à circulation de fluide est entraînée par l’arbre de transmission du moteur électrique en étant intégrée dans cet arbre.
Ceci permet de supprimer une pompe à fluide électrique d’où un gain d’implantation et de coût. Cependant ceci n’est effectif que pendant un mode de propulsion électrique quand l’arbre de transmission est entraîné par le moteur électrique. Un tel entraînement de la pompe à fluide ne peut avoir lieu moteur à l’arrêt, par exemple pour refroidir une batterie de traction pour l’alimentation du moteur électrique quand cette batterie est en rechargement, notamment un rechargement dit rapide dégageant beaucoup de chaleur.
Par conséquent, le problème à la base de la présente invention est, pour un ensemble comprenant une chaîne de traction d’un moteur électrique et un système d’échange de chaleur au moins pour le refroidissement du moteur électrique et de ses éléments associés, de réaliser des synergies entre la chaîne de traction électrique et le système d’échange de chaleur.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé d’échange de chaleur par circulation d’un fluide caloporteur dans un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur comprenant au moins une pompe de circulation de fluide avec une chaîne de traction comprenant un moteur électrique et une batterie de traction, dans lequel il est prédéterminé des modes de fonctionnement de la chaîne de traction dans lesquelles le moteur électrique remplit une fonction comme élément du système d’échange de chaleur à savoir être une source de chaleur permettant de chauffer le système d’échange par une dégradation du rendement électrique du moteur thermique, faire office de pompe à fluide caloporteur dans le système d’échange et être une source d’énergie cinétique dans le système d’échange.
L’effet technique est une simplification du système d’échange de chaleur. Par exemple, il n’est plus nécessaire d’utiliser une pompe de circulation de fluide avec moteur électrique intégré, au moins une pompe de circulation de fluide étant entraînée directement par le moteur électrique. D’autre part, il est possible de conférer au moteur électrique la fonction de source de chaleur du système d’échange de chaleur, le fonctionnement du moteur électrique étant dégradé pour dégager de la chaleur, ce qui est similaire à ce qui est fait pour un moteur thermique.
Ceci entraîne aussi une diminution de coût et un encombrement moindre pour l’ensemble du système d’échange de chaleur et de chaîne de traction électrique.
Dans le cas d’une pompe à fluide entraînée directement par le moteur électrique, il peut être ainsi garanti un débit de fluide caloporteur très élevé pour les branches du système d’échange de chaleur, par exemple pour le circuit caloporteur de refroidissement de la batterie.
Pour ordre d’idée, il est demandé un débit de plus de 40 litres par minutes à 50°C pour refroidir la batterie alors que l’état de l’art actuel ne permet que d’avoir 15 litres par minute avec des pompes électriques d’une puissance électrique de l’ordre de 40W à 60W.
Il était donc à ce jour nécessaire d’installer plusieurs pompes à eau électriques de forte puissance, par exemple de 150W, pour garantir les débits de fluide caloporteur élevé demandé par de nouvelles situations de vie pour les pompes à forte puissance, de l’ordre de 350kW, ce qu’évite la mise en œuvre de la présente invention car un tel débit élevé de fluide caloporteur peut être garanti par la mise en œuvre du procédé selon la présente invention.
Avantageusement, un des modes de fonctionnement est un rechargement de la batterie de traction, le moteur électrique, alors à l’arrêt, étant débrayé d’une partie de la chaîne de traction et remis en marche en étant couplé à ladite au moins une pompe de circulation de fluide en entraînant la pompe pour une circulation de fluide vers la batterie de traction afin de refroidir la batterie de traction.
Les avantages précédemment mentionnés sont ainsi obtenus.
Avantageusement, le moteur électrique est aussi couplé avec un compresseur de climatisation d’une boucle de climatisation faisant partie du système d’échange de chaleur à fluide caloporteur, un couplage du moteur électrique avec le compresseur de climatisation se faisant simultanément à un couplage du moteur électrique avec ladite au moins une pompe de circulation de fluide.
Avantageusement, le moteur électrique étant en marche, un des modes de fonctionnement est un mode dégradé de fonctionnement du moteur électrique afin d’augmenter une chaleur dégagée par le moteur électrique, le moteur électrique faisant office de source de chaleur du système d’échange de chaleur à fluide caloporteur.
La disposition du système d’échange de chaleur et du moteur électrique est alors similaire à la disposition d’un système d’échange de chaleur avec un moteur thermique classique, ce qui n’avait jamais été envisagé jusqu’à présent.
L’invention concerne un ensemble d’une chaîne de traction à moteur électrique et d’un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur, la chaîne de traction comportant un embrayage et une batterie de traction pour une alimentation du moteur électrique, un carter moteur intégrant le moteur électrique, un arbre de transmission du couple en sortie du moteur électrique ainsi que des moyens de commande d’un fonctionnement de la chaîne de traction, le système d’échange de chaleur comprenant au moins une pompe à fluide caloporteur, un noyau de fluide caloporteur pour un refroidissement du moteur électrique disposé dans un intérieur de carter et une branche de circulation de fluide sous une action de ladite au moins une pompe pour un refroidissement de la batterie de traction, l’ensemble mettant en œuvre un tel procédé, dans lequel, dans des conditions prédéterminées de fonctionnement de la chaîne de traction, le moteur électrique remplit une fonction comme élément du système d’échange de chaleur.
Le moteur électrique est donc utilisé comme élément du système d’échange de chaleur, ce qui représente une économie de moyens.
Par exemple, le moteur électrique peut faire office de source de chaleur permettant de chauffer les différents composants du circuit caloporteur par une dégradation du rendement électrique du moteur électrique provoquant une dissipation de chaleur par effet Joule.
En alternative, le moteur électrique peut servir d’élément d’entraînement d’un ou de plusieurs pompes à fluide caloporteur ou pour l’entraînement d’un compresseur de climatisation.
Avantageusement, quand la batterie de traction est en cours de rechargement et le moteur électrique est à l’arrêt, l’embrayage de la chaîne de traction découple le moteur électrique de la partie de la chaîne de traction se trouvant en aval de l’embrayage et des premiers moyens de couplage, positionnés en amont de l’embrayage sur la chaîne de traction, d’une première pompe à fluide avec le moteur électrique remis en marche par des moyens d’activation du moteur électrique pour un entraînement de la première pompe.
Il est ainsi obtenu une architecture du système d’échange thermique limitant le nombre de pompes à fluide en les remplaçant par au moins une pompe à fluide entraînée directement par le moteur électrique alors redémarré, donc à plus forte puissance qu’une pompe électrique classique intégrant son propre moteur.
Pour cet entraînement, il peut être utilisé une façade d’entraînement par chaîne ou courroie, comme sur les moteurs thermiques à explosion ou des systèmes d’engrenage pour entraîner la ou les pompes à fluide. Ceci permet de réduire le nombre de composants, ce qui est crucial dans un environnement moteur étant très contraint.
Avantageusement, les premiers moyens de couplage sont sous la forme d’un engrenage, d’une chaîne ou d’une courroie, d’un entraînement à rapport variable ou d’un couplage direct de la première pompe à fluide sur l’arbre de transmission en amont de l’embrayage avec intégration de la première pompe à fluide dans l’arbre de transmission.
Avantageusement, la première pompe à fluide est logée dans le carter moteur.
Avantageusement, des deuxièmes et/ou des troisièmes moyens de couplage, positionnés en amont de l’embrayage sur la chaîne de traction, relient respectivement un compresseur de climatisation d’une boucle de climatisation et/ou une deuxième pompe à fluide au moteur électrique en parallèle des premiers moyens de couplage avec la première pompe.
Avantageusement, les moyens de commande de la chaîne de traction imposent un mode dégradé de fonctionnement du moteur électrique alors en marche afin d’augmenter une chaleur dégagée par le moteur électrique, le moteur électrique faisant office de source de chaleur du système d’échange de chaleur à fluide caloporteur, le système d’échange de chaleur intégrant une boucle de climatisation incorporant un compresseur de climatisation, une boucle comprenant un radiateur et un boîtier de sortie de fluide en sortie du moteur électrique prélevant de la chaleur au moteur électrique en mode dégradé.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble d’une chaîne de traction d’un moteur électrique alimenté par une batterie de traction et d’un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur comportant une pompe à fluide, le moteur électrique étant remis en marche lors d’un rechargement de la batterie pour entraîner la pompe conformément à un premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention,
- la figure 2 est une représentation schématique d’un ensemble d’une chaîne de traction d’un moteur électrique alimenté par une batterie de traction et d’un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur comportant une pompe à fluide, le moteur électrique étant remis en marche lors d’un rechargement de la batterie pour entraîner, d’une part, la pompe et, d’autre part, un compresseur de climatisation conformément à un deuxième mode de réalisation du procédé selon la présente invention,
- la figure 3 est une représentation schématique d’un ensemble d’une chaîne de traction d’un moteur électrique alimenté par une batterie de traction et d’un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur comportant une pompe à fluide, le moteur électrique étant remis en marche lors d’un rechargement de la batterie pour entraîner, d’une part, la pompe et, d’autre part, un compresseur de climatisation et/ou une deuxième pompe à fluide conformément à un troisième mode de réalisation du procédé selon la présente invention,
- la figure 4 est une représentation schématique d’un ensemble d’une chaîne de traction d’un moteur électrique alimenté par une batterie de traction et d’un système d’échange de chaleur à fluide caloporteur comportant une pompe à fluide, le moteur électrique, alors en marche, étant mis en mode dégradé de fonctionnement en faisant office de source de chaleur pour le système d’échange de chaleur à fluide caloporteur conformément à un quatrième mode de réalisation du procédé selon la présente invention.
Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention.
Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une figure spécifique, cette figure est à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
Description détaillée de l'invention
En se référant aux figures 1 à 4, le système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur peut présenter un noyau 1b de fluide pour le refroidissement du moteur électrique 4 pour son ou ses rotors et son ou ses stators alimenté par du fluide lui parvenant par une branche 1a de circulation de fluide.
Un tel noyau 1b de fluide peut être d’un seul tenant ou comprendre de multiples sous-noyaux 1b. Le système d’échange 1 comprend aussi un échangeur de chaleur pour le refroidissement de la batterie 5 de traction et, le cas échéant, un échangeur de chaleur pour le refroidissement de l’onduleur 6 alimenté par la branche 1a de circulation de fluide en sortie du moteur électrique 4. Au moins une pompe 2 à fluide dans le système d’échange 1 permet une circulation de fluide dans le système par la branche 1a de circulation de fluide.
Le système d’échange 1 de chaleur peut aussi comprendre un radiateur et présenter d’autres branches d’échange de chaleur que celle précédemment mentionnée refroidissant le moteur électrique 4 et la batterie 5 de traction.
Selon le procédé de la présente invention, il est prédéterminé des modes de fonctionnement de la chaîne de traction 3 dans lesquelles le moteur électrique 4 remplit une fonction comme élément du système d’échange 1 de chaleur.
La fonction est de faire office de source de chaleur permettant de chauffer le système d’échange 1 par une dégradation du rendement électrique du moteur thermique, de faire office de pompe à fluide caloporteur dans le système d’échange 1 et faire office de source d’énergie cinétique dans le système d’échange 1.
Plusieurs de ces modes vont être ci-après détaillés.
En se référant aux figures 1 à 3, un premier des modes de fonctionnement dans lesquelles le moteur électrique 4 remplit une fonction comme élément du système d’échange 1 de chaleur peut être un rechargement de la batterie 5 de traction, avantageusement un rechargement rapide, par exemple d’une puissance supérieure à 150KW et dégageant de la chaleur par effet Joule.
Le moteur électrique 4 est, dans cette condition de rechargement, à l’arrêt. Le moteur électrique 4 est alors débrayé par un embrayage 8 d’une partie 3b de la chaîne de traction 3 du et remis en marche en entraînant la partie complémentaire 3a de la chaîne de traction 3 de la partie 3b ayant été débrayée.
Dans cette configuration, le moteur électrique 4 est alors couplé 9 à au moins une pompe 2 de circulation de fluide intégré dans le système d’échange 1 de chaleur. Le moteur électrique 4 entraîne la pompe 2 pour une circulation de fluide vers la batterie 5 de traction afin de refroidir la batterie 5 de traction.
La figure 1 montre un ensemble d’une chaîne de traction 3 d’un moteur électrique 4 alimenté par une batterie 5 de traction et d’un système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur comportant une pompe 2 à fluide. Le moteur électrique 4 est remis en marche lors d’un rechargement de la batterie 5 pour entraîner uniquement la pompe 2 de circulation de fluide conformément à un premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention.
La figure 2 reprend les caractéristiques de la figure 1 en prévoyant que le moteur électrique 4 entraîne en parallèle un compresseur de climatisation 11 d’une boucle de climatisation conformément à un deuxième mode de réalisation du procédé selon la présente invention, le système d’échange 1 de chaleur étant plus complexe à cette figure 2 que le système d’échange 1 de chaleur montré à la figure 1.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le moteur électrique 4 peut aussi être couplé 10 avec le compresseur de climatisation 11 d’une boucle de climatisation faisant partie du système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur. Un couplage 10 du moteur électrique 4 avec le compresseur de climatisation 11 peut se faire en parallèle à un couplage 9 du moteur électrique 4 avec la pompe 2 ou au moins une pompe 2 de circulation de fluide.
La figure 3 reprend les caractéristiques de la figure 1 en prévoyant que le moteur électrique 4 entraîne en parallèle par un couplage 10 un compresseur de climatisation 11 d’une boucle de climatisation et aussi, par un couplage 9a, une pompe 2a de circulation auxiliaire d’une autre boucle d’échange thermique du système que celle associée au moteur électrique 4, conformément à un troisième mode de réalisation du procédé selon la présente invention, les couplages 9, 9a et 10 pouvant se faire en parallèle.
La figure 4 montre un ensemble d’une chaîne de traction 3 d’un moteur électrique 4 alimenté par une batterie 5 de traction et d’un système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur comportant une pompe 2 à fluide. Dans cette configuration conformément à un quatrième mode de réalisation du procédé selon la présente invention, le moteur électrique 4, alors en marche, peut être mis en mode dégradé de fonctionnement en faisant office de source de chaleur pour le système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur.
Dans ce quatrième mode de réalisation du procédé selon la présente invention, le moteur électrique 4 étant en marche, un des modes de fonctionnement peut être un mode dégradé de fonctionnement du moteur électrique 4 afin d’augmenter une chaleur dégagée par le moteur électrique 4. Le moteur électrique 4 peut alors faire office de source de chaleur du système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur.
Ainsi, pour les quatre modes de réalisation de l’invention, en se référant aux figures 1 à 4, l’invention concerne un ensemble d’une chaîne de traction 3 à moteur électrique 4 et d’un système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur.
La chaîne de traction 3 comporte un embrayage 8 la reliant au moteur électrique 4, une batterie 5 de traction pour une alimentation du moteur électrique 4, un carter 4a moteur intégrant le moteur électrique 4, un arbre de transmission 3a, 3b du couple en sortie du moteur électrique 4 ainsi que des moyens de commande d’un fonctionnement de la chaîne de traction 3, non montrés aux figures.
Le système d’échange 1 de chaleur comprend au moins une pompe 2 à fluide caloporteur, un noyau 1b de fluide caloporteur pour un refroidissement du moteur électrique 4 disposé dans un intérieur de carter 4a et une branche 1a de circulation de fluide sous une action de la ou d’au moins une pompe 2 pour un refroidissement de la batterie 5 de traction.
L’ensemble met en œuvre un procédé tel que précédemment décrit. Dans des conditions prédéterminées de fonctionnement de la chaîne de traction 3, le moteur électrique 4 remplit une fonction comme élément du système d’échange 1 de chaleur, soit par exemple comme élément d’entraînement de la pompe 2 ou d’au moins une pompe 2 de circulation de fluide du système d’échange 1 de chaleur ou soit comme source de chaleur pour le système d’échange 1 de chaleur.
Dans les trois premiers modes de réalisation de l’invention, quand la batterie 5 de traction est en cours de rechargement et le moteur électrique 4 est à l’arrêt, la chaîne de traction 3 comprend un embrayage 8 découplant le moteur électrique 4 de la partie 3b de la chaîne de traction 3 se trouvant en aval de l’embrayage 8.
La chaîne de traction 3 peut comprendre des premiers moyens de couplage 9, positionnés en amont de l’embrayage 8 sur la chaîne de traction 3 donc sur la partie 3a de l’arbre de transmission, d’une première pompe 2 à fluide avec le moteur électrique 4 alors remis en marche par des moyens d’activation du moteur électrique 4 pour un entraînement de la première pompe 2. Ceci correspond au mode de réalisation montré à la figure 1.
Les premiers moyens de couplage 9 peuvent être sous la forme d’un engrenage, d’une chaîne ou une courroie ou d’un entraînement à rapport variable. En alternative, les premiers moyens de couplage 9 et la première pompe 2 à fluide peuvent être intégrés directement à l’arbre de transmission en amont de l’embrayage 8 avec intégration de la première pompe 2 à fluide dans l’arbre de transmission 3a, 3b dans sa partie la plus en amont 3a.
Dans tous les cas de figure, la première pompe 2 à fluide peut être logée dans le carter 4a moteur.
En se référant aux figures 2 et 3, pour les deuxièmes et troisième modes de réalisation de l’invention, des deuxièmes et/ou des troisièmes moyens de couplage 10, 9a, positionnés en amont de l’embrayage 8 sur la chaîne de traction 3 donc sur la partie amont 3a de l’arbre de transmission 3a, 3b, peuvent relier respectivement un compresseur de climatisation 11 d’une boucle de climatisation et/ou une deuxième pompe 2a à fluide au moteur électrique 4 en parallèle des premiers moyens de couplage 9 avec la première pompe 2, les premiers moyens de couplage 9 restant inchangés.
Les deuxièmes et troisièmes moyens de couplage 9a, 10 peuvent être, comme les premiers moyens de couplage 9, sous la forme d’un engrenage, d’une chaîne ou d’un entraînement à rapport variable.
Comme non montré aux figures, il est alors possible d’avoir des moyens de couplage pouvant relier une pompe 2a auxiliaire à fluide, précédemment mentionnée en tant que deuxième pompe 2a, au moteur électrique 4 en parallèle des premiers moyens de couplage 9 avec la première pompe 2, ceci sans moyens de couplage avec un compresseur de climatisation 11 au moteur électrique 4. Cette pompe 2a auxiliaire peut faire partie d’une boucle différente de la boucle formée par la branche 1a de circulation de fluide.
Dans un quatrième mode de réalisation de la présente invention, les moyens de commande de la chaîne de traction 3 peuvent imposer un mode dégradé de fonctionnement du moteur électrique 4 alors en marche afin d’augmenter une chaleur dégagée par le moteur électrique 4.
Le moteur électrique 4 peut faire alors office de source de chaleur du système d’échange 1 de chaleur à fluide caloporteur, le système d’échange 1 de chaleur intégrant une boucle de climatisation, une boucle comprenant un radiateur 12 et un boîtier de sortie 13 de fluide en sortie du moteur électrique 4 prélevant de la chaleur au moteur électrique 4 en mode dégradé, ceci en complète analogie avec un système d’échange de chaleur associé à un moteur thermique.
La batterie 5 est rechargée par un chargeur 14 et comporte un onduleur 6 à sa sortie interposé entre la batterie 5 et le moteur électrique 4. Une vanne de connexion 15 peut fermer un circuit de refroidissement de la batterie 5, du chargeur 14 et de l’onduleur du reste du système d’échange de chaleur 1.
L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims (10)

  1. Procédé d’échange de chaleur par circulation d’un fluide caloporteur dans un système d’échange (1) de chaleur à fluide caloporteur comprenant au moins une pompe (2) de circulation de fluide avec une chaîne de traction (3) comprenant un moteur électrique (4) et une batterie (5) de traction, caractérisé en ce qu’il est prédéterminé des modes de fonctionnement de la chaîne de traction (3) dans lesquelles le moteur électrique (4) remplit une fonction comme élément du système d’échange (1) de chaleur, à savoir être une source de chaleur permettant de chauffer le système d’échange (1) par une dégradation du rendement électrique du moteur thermique, faire office de pompe à fluide caloporteur dans le système d’échange (1) et être une source d’énergie cinétique dans le système d’échange (1).
  2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel un des modes de fonctionnement est un rechargement de la batterie (5) de traction, le moteur électrique (4), alors à l’arrêt, étant débrayé d’une partie (3b) de la chaîne de traction (3) et remis en marche en étant couplé (9) à ladite au moins une pompe (2) de circulation de fluide en entraînant la pompe (2) pour une circulation de fluide vers la batterie (5) de traction afin de refroidir la batterie (5) de traction.
  3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le moteur électrique (4) est aussi couplé (10) avec un compresseur de climatisation (11) d’une boucle de climatisation faisant partie du système d’échange (1) de chaleur à fluide caloporteur, un couplage (10) du moteur électrique (4) avec le compresseur de climatisation (11) se faisant simultanément à un couplage (9) du moteur électrique (4) avec ladite au moins une pompe (2) de circulation de fluide.
  4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le moteur électrique (4) étant en marche, un des modes de fonctionnement est un mode dégradé de fonctionnement du moteur électrique (4) afin d’augmenter une chaleur dégagée par le moteur électrique (4), le moteur électrique (4) faisant office de source de chaleur du système d’échange (1) de chaleur à fluide caloporteur.
  5. Ensemble d’une chaîne de traction (3) à moteur électrique (4) et d’un système d’échange (1) de chaleur à fluide caloporteur, la chaîne de traction (3) comportant un embrayage (8) et une batterie (5) de traction pour une alimentation du moteur électrique (4) comprenant un carter (4a) (4), un arbre de transmission (3a, 3b) du couple produit par le moteur électrique (4) ainsi que des moyens de commande d’un fonctionnement de la chaîne de traction (3), le système d’échange (1) de chaleur comprenant au moins une pompe (2) à fluide caloporteur, un noyau (1b) de fluide caloporteur pour un refroidissement du moteur électrique (4) disposé dans un intérieur de carter (4a) et une branche (1a) de circulation de fluide sous une action de ladite au moins une pompe (2) pour un refroidissement de la batterie (5) de traction, l’ensemble mettant en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans des conditions prédéterminées de fonctionnement de la chaîne de traction (3), le moteur électrique (4) remplit une fonction comme élément du système d’échange (1) de chaleur.
  6. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel, quand la batterie (5) de traction est en cours de rechargement et le moteur électrique (4) est à l’arrêt, l’embrayage (8) de la chaîne de traction (3) découple le moteur électrique (4) de la partie (3b) de la chaîne de traction (3) se trouvant en aval de l’embrayage (8) et des premiers moyens de couplage (9), positionnés en amont de l’embrayage (8) sur la chaîne de traction (3), d’une première pompe (2) à fluide avec le moteur électrique (4) remis en marche par des moyens d’activation du moteur électrique (4) pour un entraînement de la première pompe (2).
  7. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel les premiers moyens de couplage (9) sont sous la forme d’un engrenage, d’une chaîne ou une courroie, d’un entraînement à rapport variable ou d’un couplage direct de la première pompe (2) à fluide sur l’arbre de transmission en amont de l’embrayage (8) avec intégration de la première pompe (2) à fluide dans l’arbre de transmission (3a, 3b).
  8. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel la première pompe (2) à fluide est logée dans le carter (4a) moteur.
  9. Ensemble selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel des deuxièmes et/ou des troisièmes moyens de couplage (10, 9a), positionnés en amont de l’embrayage (8) sur la chaîne de traction (3), relient respectivement un compresseur de climatisation (11) d’une boucle de climatisation et/ou une deuxième pompe (2a) à fluide au moteur électrique (4) en parallèle des premiers moyens de couplage (9) avec la première pompe (2).
  10. Ensemble selon la revendication 5, dans lequel les moyens de commande de la chaîne de traction (3) imposent un mode dégradé de fonctionnement du moteur électrique (4) alors en marche afin d’augmenter une chaleur dégagée par le moteur électrique (4), le moteur électrique (4) faisant office de source de chaleur du système d’échange (1) de chaleur à fluide caloporteur, le système d’échange (1) de chaleur intégrant une boucle de climatisation, une boucle comprenant un radiateur (12) et un boîtier de sortie (13) de fluide en sortie du moteur électrique (4) prélevant de la chaleur au moteur électrique (4) en mode dégradé.
FR1900795A 2019-01-29 2019-01-29 Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide Active FR3092039B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1900795A FR3092039B1 (fr) 2019-01-29 2019-01-29 Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1900795A FR3092039B1 (fr) 2019-01-29 2019-01-29 Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide
FR1900795 2019-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3092039A1 true FR3092039A1 (fr) 2020-07-31
FR3092039B1 FR3092039B1 (fr) 2021-12-17

Family

ID=67441227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1900795A Active FR3092039B1 (fr) 2019-01-29 2019-01-29 Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3092039B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024061428A3 (fr) * 2022-09-19 2024-05-10 DINTEC GmbH Procédé pour modifier l'équipement d'un véhicule, procédé pour fournir un système d'entraînement, système d'entraînement et véhicule

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102555776A (zh) 2011-09-01 2012-07-11 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车增程系统的冷却系统及其控制方法
FR2973742A1 (fr) * 2011-04-06 2012-10-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vehicule hybride muni d'un systeme de regulation thermique d'une boite de vitesses automatique
WO2015103548A1 (fr) * 2014-01-03 2015-07-09 Quantumscape Corporation Système de gestion thermique pour des véhicules ayant un groupe motopropulseur électrique
US20160332503A1 (en) * 2014-01-21 2016-11-17 Mazda Motor Corporation Vehicular air conditioning device
FR3044607A1 (fr) * 2015-12-04 2017-06-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe motopropulseur d’un vehicule
EP3235675A1 (fr) * 2016-04-18 2017-10-25 Optimum Battery Co., Ltd. Véhicule électrique et son système de transmission

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2973742A1 (fr) * 2011-04-06 2012-10-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vehicule hybride muni d'un systeme de regulation thermique d'une boite de vitesses automatique
CN102555776A (zh) 2011-09-01 2012-07-11 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车增程系统的冷却系统及其控制方法
WO2015103548A1 (fr) * 2014-01-03 2015-07-09 Quantumscape Corporation Système de gestion thermique pour des véhicules ayant un groupe motopropulseur électrique
US20160332503A1 (en) * 2014-01-21 2016-11-17 Mazda Motor Corporation Vehicular air conditioning device
FR3044607A1 (fr) * 2015-12-04 2017-06-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe motopropulseur d’un vehicule
EP3235675A1 (fr) * 2016-04-18 2017-10-25 Optimum Battery Co., Ltd. Véhicule électrique et son système de transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024061428A3 (fr) * 2022-09-19 2024-05-10 DINTEC GmbH Procédé pour modifier l'équipement d'un véhicule, procédé pour fournir un système d'entraînement, système d'entraînement et véhicule

Also Published As

Publication number Publication date
FR3092039B1 (fr) 2021-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2934087A3 (fr) Systeme et procede de refroidissement d'une batterie de vehicule electrique, batterie et station de refroidissement d'une batterie
EP0611675A1 (fr) Véhicule automobile à traction électrique comprenant un dispositif de récupération d'énergie
FR2884556A1 (fr) Dispositif de recuperation d'energie d'un moteur a combustion interne
WO2019166709A1 (fr) Système thermique d'un véhicule hybride ou électrique comportant trois boucles de fluide caloporteur
KR102176867B1 (ko) 전동식 오일 펌프
JP2007224887A (ja) 油圧システム
FR3092039A1 (fr) Ensemble d’un moteur electrique et d’un systeme d’echange de chaleur a fluide
EP3676516B1 (fr) Ensemble d'un circuit de refroidissement pour un moteur thermique et une boite de vitesses
FR3008038A1 (fr) Groupe motopropulseur pour un vehicule hybride hydraulique, comprenant une machine electrique
WO2016188666A1 (fr) Systeme de gestion thermique de vehicule electrique
FR2774039A1 (fr) Groupe motopropulseur hybride comportant des moyens de freinage de l'alternateur
FR2962863A1 (fr) Chargeur pour une batterie d'alimentation d'un moteur d'entrainement d'un vehicule automobile.
FR2964914A1 (fr) Chaine de traction pour vehicule hybride
EP2505410A1 (fr) Groupe motopropulseur pour véhicule hybride
EP4100268A1 (fr) Dispositif de recuperation et de regulation d'energie thermique d'un vehicule electrique a generateur electrochimique avec un systeme hvac
WO2015181459A1 (fr) Installation et procede de refroidissement et de chauffage d'un vehicule hybride
EP2821612B1 (fr) Système moto propulseur pour véhicule hybride
FR2996274A1 (fr) Dispositif de stockage d'energie electrique pour un vehicule, comportant un fluide de refroidissement
FR3117093A1 (fr) Système de propulsion électrique d’un aéronef.
FR3112719A1 (fr) Dispositif de gestion thermique des batteries d’un véhicule automobile électrique ou hybride
FR3131254A1 (fr) Ensemble de propulsion pour engin blinde motorise a au moins deux moteurs thermiques et engin associe.
FR3059754B1 (fr) Systeme de boite de vitesses pour vehicule hybride comportant un onduleur et une machine electrique
EP0670414A1 (fr) Système de refroidissement pour un moteur à combustion interne
FR2830801A1 (fr) Vehicule a traction electrique
FR3124120A1 (fr) Systeme de regulation thermique pour un vehicule electrifie comportant un boitier centralise de mise en circulation de fluide caloporteur

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20200731

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6