FR3093304A1 - Systeme de regulation thermique destine a un vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

SYSTEME DE REGULATION THERMIQUE DESTINE A UN VEHICULE AUTOMOBILE L’invention concerne un système de régulation thermique (100) pour un véhicule, comprenant au moins un premier échangeur thermique (110) et au moins un deuxième échangeur thermique (120) agencés parallèlement à un axe d’avancement (X) du véhicule, le système de régulation thermique (100) comprenant au moins un conduit de circulation (130) d’un flux d’air (FA) s’étendant parallèlement à l’axe d’avancement (X) du véhicule, chaque échangeur thermique (110, 120) étant disposé le long de ce conduit de circulation (130), le système de régulation thermique (100) comprenant au moins un élément d’obturation (140) du conduit de circulation (130), cet élément d’obturation (140) étant disposé à une extrémité (132) du conduit de circulation (130).

Description

SYSTEME DE REGULATION THERMIQUE DESTINE A UN VEHICULE AUTOMOBILE
Le domaine de la présente invention se rapporte aux systèmes de régulation thermique destinés aux véhicules automobiles, et plus particulièrement aux systèmes de régulation thermique destinés à être intégrés en face avant de tels véhicules.
Les véhicules automobiles sont couramment équipés de systèmes de régulation thermique destinés au traitement thermique de leur moteur, de leur habitacle, et éventuellement d’autres composants de ce véhicule. Classiquement, ces systèmes de régulation thermique comprennent un ou plusieurs échangeurs thermiques dans lesquels circule un fluide, par exemple un fluide réfrigérant ou un fluide caloporteur, apte à échanger des calories avec un flux d’air traversant ces échangeurs thermiques.
Afin de capter une quantité d’air suffisante pour permettre un refroidissement efficace des différents éléments concernés, ces échangeurs thermiques sont généralement agencés en face avant du véhicule, c’est-à-dire devant le compartiment moteur de ce véhicule. Ainsi, le flux d’air destiné à traverser les échangeurs thermiques est généré au moins partiellement par le déplacement du véhicule. Ces systèmes de régulation thermique peuvent également comprendre un dispositif de ventilation qui permet de forcer l’arrivée d’air par exemple lorsque le véhicule est à l’arrêt.
L’espace en face avant des véhicules étant relativement restreint, il est courant d’empiler les échangeurs thermiques les uns après les autres le long d’un axe de déplacement principal du véhicule. Un inconvénient de cet agencement réside dans le fait que seul le premier de ces échangeurs thermiques, c’est-à-dire l’échangeur thermique agencé le plus en avant du véhicule, est alimenté par de l’air frais. On comprend en effet que le flux d’air qui traverse par exemple le deuxième échangeur thermique, c’est-à-dire l’échangeur thermique agencé immédiatement après le premier échangeur thermique, a déjà traversé ce premier échangeur thermique et est ainsi partiellement réchauffé. Dès lors, l’écart de température entre le fluide qui circule dans le deuxième échangeur thermique et le flux d’air qui traverse ce deuxième échangeur thermique est réduit, ce qui résulte en une diminution du rendement thermique de ce deuxième échangeur thermique. Bien entendu, ce phénomène de diminution du rendement est de plus en plus important au fur et à mesure de l’éloignement de la face avant des échangeurs en aval du sens de circulation d’air.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte et propose un système de régulation thermique dans lequel tous les échangeurs thermiques sont traversés par de l’air frais, c‘est à dire de l’air n’ayant traversé aucun autre échangeur thermique en amont, tout en présentant un dimensionnement acceptable compte tenu de la localisation en face avant de ce système de régulation thermique.
Un objet de la présente invention concerne ainsi un système de régulation thermique pour un véhicule, comprenant au moins un premier échangeur thermique et au moins un deuxième échangeur thermique agencés parallèlement à un axe d’avancement du véhicule, le système de régulation thermique comprenant au moins un conduit de circulation d’un flux d’air s’étendant parallèlement à l’axe d’avancement du véhicule, chaque échangeur thermique étant disposé le long de ce conduit de circulation, le système de régulation thermique comprenant au moins un élément d’obturation du conduit de circulation, cet élément d’obturation étant disposé à une extrémité du conduit de circulation.
Selon l’invention, le conduit de circulation du flux d’air comprend au moins une première extrémité ouverte sur l’extérieur du véhicule. Autrement dit, le flux d’air qui circule dans ce conduit de circulation est apte à rejoindre et/ou quitter ce conduit de circulation par cette première extrémité. Le conduit de circulation du flux d’air comprend en outre au moins une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité le long de l’axe d’avancement du véhicule, au niveau de laquelle est agencé l’élément d’obturation. Ainsi, l’élément d’obturation est disposé au-delà du premier et du deuxième échangeur thermique, le long de l’axe d’avancement du véhicule.
Selon l’invention, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique peuvent être agencés en regard l’un de l’autre, de part et d’autre du conduit de circulation du flux d’air. Autrement dit, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique s’étendent alors majoritairement dans deux plans distincts. Avantageusement, ces plans peuvent être parallèles entre eux.
Alternativement, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique peuvent s’étendre majoritairement dans un même plan. Autrement dit, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique sont, selon cette alternative, agencés l’un à la suite de l’autre, le long du conduit de circulation du flux d’air.
Selon un premier exemple de réalisation de la présente invention, le système de régulation thermique comprend au moins un premier groupe moto-ventilateur configuré pour diriger une première partie du flux d’air à travers le premier échangeur thermique. Avantageusement, le système de régulation thermique selon l’invention comprend en outre au moins un deuxième groupe moto-ventilateur configuré pour diriger une deuxième partie du flux d’air à travers le deuxième échangeur thermique.
Par exemple, le premier groupe moto-ventilateur peut être agencé en aval du premier échangeur thermique par rapport à un sens de circulation de la première partie du flux d’air destinée à traverser le premier échangeur thermique et le deuxième groupe moto-ventilateur peut quant à lui être agencé en aval du deuxième échangeur thermique par rapport à un sens de circulation de la deuxième partie du flux d’air destinée à traverser le deuxième échangeur thermique. Autrement dit, ce premier groupe moto-ventilateur et ce deuxième groupe moto-ventilateur dirigent alors, respectivement, la première partie du flux d’air et la deuxième partie du flux d’air par aspiration.
Alternativement, le premier groupe moto-ventilateur peut être agencé en amont du premier échangeur thermique par rapport à un sens de circulation de la première partie du flux d’air destinée à traverser le premier échangeur thermique et le deuxième groupe moto-ventilateur peut quant à lui être agencé en amont du deuxième échangeur thermique par rapport à un sens de circulation de la deuxième partie du flux d’air destinée à traverser le deuxième échangeur thermique. Autrement dit, ce premier groupe moto-ventilateur et ce deuxième groupe moto-ventilateur dirigent alors la première partie du flux d’air et la deuxième partie du flux d’air en soufflant.
Selon une caractéristique de la présente invention, l’élément d’obturation du conduit de circulation du flux d’air est mobile au moins entre une position d’obturation dans laquelle il interdit un passage du flux d’air à travers l’extrémité du conduit de circulation au niveau de laquelle il est disposé et une position ouverte dans laquelle il autorise le passage du flux d’air à travers cette extrémité du conduit de circulation. Autrement dit, cet élément d’obturation permet d’autoriser ou d’interdire le passage du flux d’air à travers la deuxième extrémité du conduit de circulation du flux d’air.
Avantageusement, l’élément d’obturation du conduit de circulation du flux d’air peut être apte à prendre au moins une position intermédiaire dans laquelle il autorise le passage d’une partie du flux d’air. En d’autres termes, cet élément d’obturation permet alors de réguler, au moins en partie, le débit du flux d’air qui circule dans le conduit de circulation. Par exemple, l’élément d’obturation peut comprendre des volets mobiles.
Le système de régulation thermique selon l’invention comprend également au moins une unité de contrôle configurée pour piloter au moins l’élément d’obturation. En d’autres termes, cette unité de contrôle est configurée pour piloter le passage de l’élément d’obturation entre sa position ouverte, sa position d’obturation et/ou sa position intermédiaire.
Selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention, le système de régulation thermique comprend un unique groupe moto-ventilateur configuré pour diriger la première partie du flux d’air à travers le premier échangeur thermique et la deuxième partie du flux d’air à travers le deuxième échangeur thermique. Selon cet exemple de réalisation particulier, l’unique groupe moto-ventilateur est alors agencé au niveau de la première extrémité du conduit de circulation du flux d’air. Par exemple, cet unique groupe moto-ventilateur peut être agencé en amont du premier échangeur thermique et du deuxième échangeur thermique de sorte qu’il dirige la première partie du flux d’air et la deuxième partie du flux d’air par aspiration. Alternativement, cet unique groupe moto-ventilateur peut être agencé en aval du premier échangeur thermique et du deuxième échangeur thermique de sorte qu’il dirige la première partie du flux d’air et la deuxième partie du flux d’air. Selon ce deuxième exemple de réalisation, l’élément d’obturation peut être fixé dans une position d’obturation et le système de régulation thermique comprend une unité de contrôle configurée pour pilotée la mise en marche et l’arrêt de l’unique groupe moto-ventilateur.
L’invention concerne également un procédé de mise en œuvre d’un système de régulation thermique selon l’invention. Selon le premier exemple de réalisation, l’unité de contrôle reçoit une information concernant un état du véhicule et cette unité de contrôle est configurée pour envoyer une instruction permettant à l’élément d’obturation de prendre sa position ouverte lorsque le véhicule est à l’arrêt et pour envoyer une instruction permettant à l’élément d’obturation de prendre sa position d’obturation lorsque le véhicule est en phase de roulage. Selon le deuxième exemple de réalisation de la présente invention, l’unité de contrôle est configurée pour envoyer un ordre permettant la mise en marche de l’unique groupe moto-ventilateur lorsque le véhicule est à l’arrêt et pour envoyer un ordre permettant l’arrêt de cet unique groupe moto-ventilateur lorsque le véhicule est en phase de roulage.
Selon une application particulière de la présente invention, l’information reçue par l’unité de contrôle concerne un état de charge d’un dispositif de stockage d’énergie électrique destiné à alimenter électriquement un moteur d’entrainement du véhicule. Selon le premier exemple de réalisation de la présente invention, l’unité de contrôle est alors configurée pour envoyer une instruction permettant à l’élément d’obturation de prendre sa position ouverte lorsque le dispositif de stockage d’énergie électrique est en phase de charge rapide et pour envoyer une instruction permettant à l’élément d’obturation de prendre sa position d’obturation lorsque le dispositif de stockage d’énergie électrique n’est pas en phase de charge rapide. Selon le deuxième exemple de réalisation de la présente invention, l’unité de contrôle est alors configurée pour envoyer un ordre permettant la mise en marche de l’unique groupe moto-ventilateur lorsque le dispositif de stockage d’énergie électrique est en phase de charge rapide et pour envoyer un ordre permettant l’arrêt de cet unique groupe moto-ventilateur lorsque le véhicule n’est pas en phase de charge rapide.
On entend ici par « phase de charge rapide » une phase au cours de laquelle une grande quantité d’électricité est envoyée vers ce dispositif de stockage d’énergie électrique, en un temps très court. Il en résulte un échauffement de ce dispositif de stockage d’énergie électrique qui est alors pallié par l’amélioration des performances thermiques du système de régulation thermique selon l’invention, cette amélioration des performances thermiques étant directement conditionnée par l’ouverture de l’élément d’obturation ou par la mise en marche de l’unique groupe moto-ventilateur.
D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif, en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes ;
la et la [Figure 2] illustrent schématiquement, un système de régulation thermique selon un premier exemple de réalisation de la présente invention, respectivement, lorsqu’un véhicule dans lequel est intégré ce système de régulation thermique est en phase de roulage et lorsque ce véhicule est à l’arrêt ;
la illustre schématiquement, une variante du premier exemple de réalisation du système de régulation thermique selon l’invention, lorsque le véhicule dans lequel est intégré ce système de régulation thermique est à l’arrêt ;
la est une représentation schématique du système de régulation thermique selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention, lorsque le véhicule dans lequel est intégré ce système de régulation thermique est à l’arrêt ;
la et la [Figure 6] illustrent respectivement, de façon schématique, le système de régulation thermique selon un troisième exemple de réalisation de la présente invention, respectivement lorsque le véhicule dans lequel est intégré ce système de régulation thermique est en phase de roulage et lorsque ce véhicule est à l’arrêt ;
la représente schématiquement le véhicule dans lequel est intégré le système de régulation thermique selon l’invention ;
la illustre, sous forme synoptique, un procédé de mise en œuvre du système de régulation thermique selon la présente invention.
Dans la suite de la description, les termes « amont » et « aval » se réfèrent à un sens de circulation d’un flux d’air FA ou de parties FA1, FA2 de ce flux d’air destinées à traverser un premier ou un deuxième échangeur thermique.
La et la [Figure 2] illustrent un premier exemple de réalisation d’un système de régulation thermique 100 selon l’invention, ce système de régulation thermique 100 étant destiné à être intégré dans un véhicule, par exemple un véhicule automobile. Plus particulièrement, le système de régulation thermique 100 selon l’invention est destiné à être agencé au voisinage d’une face avant 101 d’un tel véhicule.
Tel que représenté, le système de régulation thermique 100 selon l’invention comprend au moins un premier échangeur thermique 110 et au moins un deuxième échangeur thermique 120 tous deux agencés le long d’un conduit de circulation 130 d’un flux d’air FA, c’est-à-dire en bordure d’un conduit de circulation 130 configuré pour être emprunté par le flux d’air FA.
Selon l’invention, ce premier échangeur thermique 110 et ce deuxième échangeur thermique 120 sont agencés parallèlement à un axe longitudinal d’avancement X du véhicule dans lequel est intégré le système de régulation thermique 100. En d’autres termes, le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120 s’étendent dans deux plans au moins parallèles entre eux, et dans lesquels s’inscrit au moins l’axe longitudinal d’avancement X du véhicule. Dans leur généralité, le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120 comprennent, chacun, au moins une zone d’échange de chaleur dans laquelle circule un fluide, par exemple un fluide réfrigérant ou un fluide caloporteur, apte à échanger des calories avec le flux d’air FA qui traverse cette zone d’échange de chaleur.
Le flux d’air FA apte à circuler dans le conduit de circulation 130 est configuré pour traverser à la fois le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120. Plus particulièrement, une première partie FA1 de ce flux d’air FA est configurée pour traverser le premier échangeur thermique 110 et une deuxième partie FA2 de ce flux d’air FA est quant à elle configurée pour traverser le deuxième échangeur thermique 120. Autrement dit, la première partie FA1 du flux d’air FA est destinée à échanger des calories avec le fluide qui circule dans la zone d’échange de chaleur du premier échangeur thermique 110 et la deuxième partie FA2 du flux d’air FA est quant à elle destinée à échanger des calories avec le fluide qui circule dans la zone d’échange de chaleur du deuxième échangeur thermique 120. On comprend que la première partie FA1 et la deuxième partie FA2 du flux d’air FA sont deux portions distinctes du flux d’air FA total entrant par la face avant, de sorte que le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120 sont traversés, respectivement, par de l’air frais. Les sens de circulation du flux d’air FA, de la première partie FA1 de ce flux d’air FA et de la deuxième partie FA2 de ce flux d’air FA sont schématisés par des flèches F1, F2, F3, F4 sur les figures.
Le conduit de circulation 130 du flux d’air FA comprend au moins une première extrémité 131 ouverte qui débouche à l’extérieur du véhicule, par exemple au niveau de la face avant 101 de ce véhicule, et au moins une deuxième extrémité 132, opposée à la première extrémité 131 le long de l’axe d’avancement X du véhicule, quant à elle équipée d’un élément d’obturation 140. Ainsi, tel que cela sera plus amplement détaillé ci-après, le flux d’air FA est apte à rejoindre et/ou à quitter le conduit de circulation 130 au moins par sa première extrémité 131 ouverte.
L’élément d’obturation 140 est quant à lui configuré pour prendre une position ouverte dans laquelle il autorise un passage d’air à travers la deuxième extrémité 132 du conduit de circulation 130 et une position d’obturation dans laquelle il interdit le passage d’air FA à travers cette deuxième extrémité 132 du conduit de circulation 130. Avantageusement, cet élément d’obturation 140 peut en outre prendre une position intermédiaire, dans laquelle il obture partiellement la deuxième extrémité 132 du conduit de circulation 130.
Tel qu’illustré, le système de régulation thermique 100 selon l’invention comprend une unité de contrôle 150 configurée pour piloter l’élément d’obturation 140. Tel que cela sera plus amplement détaillé ci-après, cette unité de contrôle 150 est configurée pour envoyer une instruction à cet élément d’obturation 140 afin que celui-ci passe d’une position à l’autre. Selon un exemple illustré sur la , sur la [Figure 2] et sur la [Figure 3], l’élément d’obturation 140 comprend une pluralité de volets mobiles, les volets se joignant dans leur position fermée pour former une cloison étanche sur toute l’étendue du conduit de circulation.
Selon le premier exemple de réalisation par exemple illustré sur La et la [Figure 2], le système de régulation thermique 100 comprend en outre un premier groupe moto-ventilateur 160 associé au premier échangeur thermique 110 et un deuxième groupe moto-ventilateur 161 associé au deuxième échangeur thermique 120, chaque groupe moto-ventilateur étant disposé à l’opposé du conduit de circulation 130 par rapport à l’échangeur thermique correspondant. Tel que décrit ci-dessus, le flux d’air FA est apte à rejoindre le canal de circulation 130 par sa première extrémité 131, et, une fois dans le conduit de circulation 130, ce flux d’air FA est divisé en la première partie FA1 du flux d’air FA destinée à traverser le premier échangeur thermique 110 et en la deuxième partie FA2 de ce flux d’air FA destinée à traverser le deuxième échangeur thermique 120. Selon le premier exemple de réalisation, on comprend que cette séparation du flux d’air FA en deux parties est réalisée grâce au premier et au deuxième groupes moto-ventilateur 160, 161. Selon l’exemple illustré ici, ces groupes moto-ventilateur 160, 161 sont agencés en aval des échangeurs thermique 110, 120, par rapport à un sens de circulation de la partie FA1, FA2 du flux d’air FA concernée, c’est-à-dire que ces groupes moto-ventilateurs sont configurés pour diriger la première partie FA1 et la deuxième partie FA2 du flux d’air FA par aspiration de l’air à travers les échangeurs de chaleur.
Tel qu’illustré, le premier groupe moto-ventilateur 160 et le deuxième groupe moto-ventilateur 161 sont respectivement agencés dans un premier conduit latéral 170 et dans un deuxième conduit latéral 171, chacun de ces conduits latéraux communiquant fluidiquement avec le conduit de circulation 130. Selon le premier exemple de réalisation de la présente invention, le premier conduit latéral 170 et le deuxième conduit latéral 171 sont des conduits d’évacuation, le premier conduit latéral 170 permettant d’évacuer la première partie FA1 du flux d’air FA une fois qu’elle a traversé le premier échangeur thermique 110 et le deuxième conduit latéral 171 permettant quant à lui d’évacuer la deuxième partie FA2 du flux d’air FA une fois que celle-ci a traversé le deuxième échangeur thermique 120. En d’autres termes, ces conduits latéraux 170, 171 permettent d’évacuer l’air réchauffé par son passage à travers l’un ou l’autre des échangeurs thermiques 110, 120, chaque échangeur thermique ayant été alimenté par de l’air frais sensiblement à la même température que celle de l’air pénétrant dans le véhicule par la face avant.
Les groupes moto-ventilateurs sont pilotés par une unité de commande, avantageusement l’unité de contrôle 150 précédemment décrite qui pilote également l’ouverture ou fermeture de l’élément d’obturation.
La illustre une situation dans laquelle le véhicule qui comprend le système de régulation thermique 100 est en phase de roulage et la [Figure 2] illustre quant à elle une situation dans laquelle ce véhicule est à l’arrêt. Entre ces deux situations, le système de régulation thermique 100 diffère par la position, ou configuration, de l’élément d’obturation 140.
Ainsi, lorsque le véhicule est en phase de roulage, tel qu’illustré sur la , le déplacement de ce véhicule le long de son axe d’avancement X permet de générer le flux d’air FA qui rejoint alors le conduit de circulation 130 par sa première extrémité 131, c’est-à-dire l’extrémité du conduit de circulation 130 qui débouche à l’extérieur du véhicule, ce flux d’air FA se déplaçant selon un premier sens de circulation F1. Dans cette phase de roulage, l’élément d’obturation 140 est dans sa position d’obturation, de sorte que tel qu’illustré sur la [Figure 1], l’intégralité du flux d’air est dirigée dans les conduits latéraux en passant soit par le premier échangeur thermique 110 soit par le deuxième échangeur thermique 120.
En revanche lorsque le véhicule est à l’arrêt, le flux d’air FA est majoritairement généré grâce à l’actionnement des groupes moto-ventilateurs 160, 161 agencés en aval des échangeurs thermique 110, 120. On comprend alors que deux configurations distinctes sont possibles. Dans une première configuration, correspondant à la position fermée de l’élément d’obturation 140 tel qu’illustrée sur la , le flux d’air FA rejoint le conduit de circulation 130 uniquement par sa première extrémité 131. Dans une deuxième configuration, notamment mise en œuvre lorsqu’un besoin important de refroidissement à l’arrêt du véhicule est nécessaire, par exemple lors d’une phase de charge rapide d’un véhicule électrique, et qu’il est nécessaire que les groupes moto-ventilateurs 160, 161 aspirent une quantité d’air suffisante, l’élément d’obturation 140 est dans sa position ouverte. Dans cette deuxième configuration, le flux d’air FA rejoint le conduit de circulation 130 aussi bien par sa première extrémité 131, selon le premier sens de circulation F1, que par sa deuxième extrémité 132, selon un deuxième sens de circulation F2, tel qu’illustré sur la [Figure 2].
La illustre une variante du premier exemple de réalisation de la présente invention illustré sur La [Figure 1] et la [Figure 2]. Cette [Figure 3] illustre plus particulièrement une situation dans laquelle le véhicule est à l’arrêt. Selon cette variante, le premier groupe moto-ventilateur 160 et le deuxième groupe moto-ventilateur 161 fonctionnent en soufflant, c’est-à-dire en poussant respectivement la première partie FA1 et la deuxième partie FA2 du flux d’air vers l’échangeur thermique correspondant, selon, respectivement, un troisième sens de circulation F3 et un quatrième sens de circulation F4 illustrés sur la [Figure 3]. Le premier conduit 170 et le deuxième conduit 171 sont alors, selon cette variante, des conduits d’acheminement, respectivement, de la première partie FA1 du flux d’air FA vers le premier échangeur thermique 110 et de la deuxième partie FA2 du flux d’air FA vers le deuxième échangeur thermique 120. Ainsi, selon cette variante, le premier groupe moto-ventilateur 160 est agencé en amont du premier échangeur thermique 110 et le deuxième groupe moto-ventilateur 161 est agencé en amont du deuxième échangeur thermique 120. On comprend également que, selon cette variante, le flux d’air FA quitte le conduit de circulation 130 par sa première extrémité 131 et/ou par sa deuxième extrémité 132 selon le degré d’ouverture de l’élément d’obturation 140. Le reste du système de régulation thermique 100 selon cette variante est identique à ce qui est décrit ci-dessus en référence à la [Figure 1] et à la [Figure 2].
La est une représentation schématique d’un deuxième exemple de réalisation de la présente invention dans lequel l’élément d’obturation 140 est fixe, c’est-à-dire qu’il ne peut prendre qu’une seule position, en l’espèce sa position fermée d’obturation. En d’autres termes, selon ce deuxième exemple de réalisation de la présente invention, la deuxième extrémité 132 du conduit de circulation 130 est obturée en permanence. Ce deuxième exemple de réalisation diffère également du premier exemple de réalisation en ce que le premier groupe moto-ventilateur et le deuxième groupe moto-ventilateur sont remplacés par un unique groupe moto-ventilateur 162 agencé au niveau de la première extrémité 131 du conduit de circulation 130. Selon ce deuxième exemple de réalisation, cet unique groupe moto-ventilateur 162 fonctionne de manière à souffler le flux d’air FA, selon le premier sens de circulation F1, pour le pousser entre les échangeurs thermiques disposés le long du conduit de circulation 130. La deuxième extrémité 132 du conduit de circulation 130 étant obturé par l’élément d’obturation 140, le flux d’air FA circulant dans ce conduit de circulation 130 se divise naturellement en la première partie FA1 et en la deuxième partie FA2 respectivement destinées à traverser le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120, avant de circuler respectivement dans l’un des conduits latéraux.
Selon une variante non illustrée ici, l’unique groupe moto-ventilateur peut être configuré pour générer le flux d’air par aspiration. Selon cette variante non illustrée, la première partie du flux d’air et la deuxième partie de ce flux d’air sont aspirés depuis les conduits d’acheminement pour traverser, respectivement, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique avant de se rejoindre pour former le flux d’air qui est alors apte à quitter le conduit de circulation par sa première extrémité.
Le reste du système de régulation thermique 100 selon ce deuxième exemple de réalisation est identique au premier exemple de réalisation de sorte que l’on pourra se reporter à la description de la et de la [Figure 2]. Et comme dans le premier exemple de réalisation, on pourra prévoir que l’unité de contrôle 150 soit configurée pour piloter la mise en marche et l’arrêt de cet unique groupe moto-ventilateur.
On comprend que dans ce deuxième exemple de réalisation, le flux d’air FA est généré par le déplacement du véhicule lorsque celui-ci est en phase de roulage de sorte que l’unique groupe moto-ventilateur 162 pourra être activé uniquement lorsque le véhicule est à l’arrêt pour générer artificiellement ce flux d’air FA. Plus particulièrement, lorsque l’unique groupe moto-ventilateur est configuré pour fonctionner en soufflant, celui-ci peut fonctionner aussi bien lorsque le véhicule est en phase de roulage que lorsqu’il est à l’arrêt. Et lorsque l’unique groupe moto-ventilateur est configuré pour fonctionner en aspirant, celui-ci peut fonctionner uniquement lorsque le véhicule est à l’arrêt.
La et la [Figure 6] illustrent un troisième exemple de réalisation de la présente invention. Ce troisième exemple de réalisation diffère du premier exemple de réalisation notamment par la position relative des échangeurs thermiques 110, 120 l’un par rapport à l’autre et par rapport au conduit de circulation 130. Ainsi, selon ce troisième exemple de réalisation, le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120 sont agencés sensiblement dans un même plan, le long du conduit de circulation 130. Ainsi, selon ce troisième exemple de réalisation, on pourra prévoir un unique conduit 172 commun, soit à l’évacuation de la première partie FA1 du flux d’air FA et de la deuxième partie FA2 du flux d’air FA, soit à l’acheminement de cette première partie FA1 du flux d’air FA et de cette deuxième partie FA2 du flux d’air FA. Autrement dit, on pourra prévoir que la première partie FA1 et la deuxième partie FA2 du flux d’air FA quittent ou rejoignent le système de régulation thermique par cet unique conduit 172. Alternativement, on pourra prévoir que la première partie FA1 du flux d’air FA et la deuxième partie FA2 de ce flux d’air FA soient évacuées ou acheminées par deux conduits distincts. Pour le reste, la description du premier exemple de réalisation donnée ci-dessus en référence à la [Figure 1] et à la [Figure 2] s’applique mutatis mutandis à ce troisième exemple de réalisation.
La illustre une situation dans laquelle le véhicule qui comprend le système de régulation thermique 100 est en phase de roulage et la [Figure 6] illustre quant à elle une situation dans laquelle ce véhicule est à l’arrêt, par exemple pour permettre une phase de charge rapide du dispositif de stockage d’énergie électrique. Entre ces deux situations, le système de régulation thermique 100 diffère par la position, ou configuration, de l’élément d’obturation 140. Ainsi, lorsque le véhicule est en phase de roulage, tel qu’illustré sur la [Figure 5], le déplacement de ce véhicule le long de son axe d’avancement X permet de générer le flux d’air FA qui rejoint alors le conduit de circulation 130 par sa première extrémité 131, c’est-à-dire l’extrémité du conduit de circulation 130 qui débouche à l’extérieur du véhicule, selon le premier sens de circulation F1 illustré sur la [Figure 5]. Dans cette phase de roulage, l’élément d’obturation 140 est dans sa position d’obturation, de sorte que tel qu’illustré sur la [Figure 5], l’intégralité du flux d’air est dirigée dans l’unique conduit 172 commun en passant soit par le premier échangeur thermique 110 soit par le deuxième échangeur thermique 120, chacun de ces deux échangeurs thermiques étant traversé par de l’air frais, c’est-à-dire de l’air n’ayant pas traversé au préalable un autre échangeur thermique.
En revanche lorsque le véhicule est à l’arrêt, le flux d’air FA est majoritairement généré grâce à l’actionnement des groupes moto-ventilateurs 160, 161 agencés en aval des échangeurs thermique 110, 120. On comprend alors que deux configurations distinctes sont possibles. Dans une première configuration, correspondant à la position fermée de l’élément d’obturation 140 tel qu’illustrée sur la , le flux d’air FA rejoint le conduit de circulation 130 uniquement par sa première extrémité 131, selon le premier sens de circulation F1. Dans une deuxième configuration, notamment mise en œuvre lorsqu’un besoin important de refroidissement à l’arrêt du véhicule est nécessaire, par exemple lors d’une phase de charge rapide d’un véhicule électrique, et qu’il est nécessaire que les groupes moto-ventilateurs 160, 161 aspirent une quantité d’air suffisante, l’élément d’obturation 140 est dans sa position ouverte, tel qu’illustré sur la [Figure 6]. Dans cette deuxième configuration, le flux d’air FA rejoint le conduit de circulation 130 aussi bien par sa première extrémité 131, selon le premier sens de circulation F1, que par sa deuxième extrémité 132, selon le deuxième sens de circulation F2.
La représente, de façon schématique, un exemple d’intégration du système de régulation thermique 100 selon l’invention dans le véhicule 200 auquel il est destiné. Plus particulièrement, cette [Figure 7] illustre schématiquement la face avant 101 d’un tel véhicule 200. Tel que représenté, le système de régulation thermique 100 est ainsi agencé en amont d’un compartiment moteur 201 du véhicule 200, par rapport à un sens de déplacement principal du véhicule 200, le long de l’axe longitudinal d’avancement X. Cette [Figure 7] illustre en particulier l’intégration, dans le véhicule 200, du système de régulation thermique 100 selon le premier exemple de réalisation de l’invention mais il est entendu que le système de régulation thermique 100 selon l’un quelconque des exemples de réalisation décrits ci-dessus pourrait être intégré au véhicule 200 sans sortir du contexte de la présente invention.
Tel que précédemment évoqué, le système de régulation thermique 100 comprend ainsi le premier échangeur thermique 110 auquel est associé le premier groupe moto-ventilateur 160 et le deuxième échangeur thermique 120 auquel est associé le deuxième groupe moto-ventilation 161, le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120 étant agencés parallèlement à l’axe d’avancement X du véhicule 200, le long du conduit de circulation 130 du flux d’air FA. Selon l’exemple illustré sur la , le premier échangeur thermique 110 et le deuxième échangeur thermique 120 sont en outre agencés horizontalement, c’est-à-dire qu’ils s’inscrivent, respectivement, dans deux plans parallèles à une route 300 sur laquelle se déplace le véhicule 200. Il est entendu qu’il ne s’agit que d’un exemple d’application de la présente invention et que le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique pourraient être agencés verticalement, c’est-à-dire dans des plans perpendiculaires à la route sur laquelle se déplace le véhicule, sans sortir du contexte de la présente invention, à condition qu’ils s’étendent tous deux parallèlement à l’axe d’avancement du véhicule.
Nous allons maintenant décrire plus en détail un procédé de mise en œuvre du système de régulation 100 qui vient d’être décrit.
Tel qu’illustré sur la , l’unité de contrôle 150 reçoit une information 151 concernant un état de véhicule. Par exemple, cette information 151 peut indiquer que le véhicule est en phase de roulage ou bien à l’arrêt. En fonction de cette information 151, l’unité de contrôle 150 est configurée pour envoyer, selon les premier et troisième exemples de réalisation décrits ci-dessus, une instruction 152 à l’élément d’obturation 140 ou pour envoyer, selon le deuxième exemple de réalisation décrit ci-dessus, un ordre 153 à l’unique groupe moto-ventilateur 162.
Ainsi, lorsque l’information 151 reçue par l’unité de contrôle 150 lui indique que le véhicule est en phase de roulage, cette unité de contrôle 150 est configurée pour envoyer une instruction 152 permettant à l’élément d’obturation 140 de prendre sa position d’obturation dans laquelle il interdit le passage du flux d’air à travers la deuxième extrémité du conduit de circulation de ce flux d’air, ou bien pour envoyer un ordre 153 permettant à l’unique groupe moto-ventilateur 162 de s’arrêter. En revanche, lorsque l’unité de contrôle 150 reçoit une information 151 selon laquelle le véhicule est à l’arrêt, alors cette unité de contrôle 150 est configurée pour envoyer une instruction 152 permettant à l’élément d’obturation 140 de prendre sa position ouverte dans laquelle il autorise le passage du flux d’air à travers la deuxième extrémité du conduit de circulation de ce flux d’air, ou bien pour envoyer un ordre 153 permettant l’activation de l’unique groupe moto-ventilateur 162.
Selon un exemple d’application particulier de la présente invention, l’information 150 peut plus particulièrement concerner un état de charge d’un dispositif de stockage d’énergie électrique du véhicule, ce dispositif de stockage d’énergie électrique étant destiné à alimenter électriquement un moteur d’entrainement du véhicule. Ainsi, on pourra prévoir que l’instruction 152 permettant l’ouverture de l’élément d’obturation 140 ou l’ordre 153 permettant la mise en marche de l’unique groupe moto-ventilateur 162 soient transmis lorsque ce dispositif de stockage d’énergie électrique est en phase de charge rapide. On entend ici par « phase de charge rapide » une phase au cours de laquelle une grande quantité d’électricité est envoyée vers ce dispositif de stockage d’énergie électrique, en un temps très court. Il en résulte un échauffement de ce dispositif de stockage d’énergie électrique qui est alors pallié par l’amélioration des performances thermiques du système de régulation thermique selon l’invention, cette amélioration des performances thermiques étant directement conditionnée par l’ouverture de l’élément d’obturation ou par la mise en marche de l’unique groupe moto-ventilateur.
La présente invention propose ainsi un moyen simple et peu coûteux à mettre en œuvre permettant d’augmenter ponctuellement la capacité en refroidissement du système de régulation thermique, de sorte à pallier un besoin en refroidissement ponctuellement supérieur à la normale.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la forme et la disposition des échangeurs thermiques, des groupes moto-ventilateur et des conduits d’évacuation peuvent être modifiées sans nuire à l’invention dans la mesure où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims (10)

  1. Système de régulation thermique (100) pour un véhicule (200), comprenant au moins un premier échangeur thermique (110) et au moins un deuxième échangeur thermique (120) agencés parallèlement à un axe d’avancement (X) du véhicule (200), le système de régulation thermique (100) comprenant au moins un conduit de circulation (130) d’un flux d’air (FA) s’étendant parallèlement à l’axe d’avancement (X) du véhicule (200), chaque échangeur thermique (110, 120) étant disposé le long de ce conduit de circulation (130), le système de régulation thermique (100) comprenant au moins un élément d’obturation (140) du conduit de circulation (130), cet élément d’obturation (140) étant disposé à une extrémité (132) du conduit de circulation (130).
  2. Système de régulation thermique (100) selon la revendication 1, dans lequel le premier échangeur thermique (110) et le deuxième échangeur thermique (120) sont agencés en regard l’un de l’autre, de part et d’autre du conduit de circulation (130) du flux d’air (FA).
  3. Système de régulation thermique (100) selon la revendication 1, dans lequel le premier échangeur thermique (110) et le deuxième échangeur thermique (120) s’étendent majoritairement dans un même plan.
  4. Système de régulation thermique (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément d’obturation (140) du conduit de circulation (130) du flux d’air (FA) est mobile au moins entre une position d’obturation dans laquelle il interdit un passage du flux d’air (FA) à travers l’extrémité (132) du conduit de circulation (130) au niveau de laquelle il est disposé et une position ouverte dans laquelle il autorise le passage du flux d’air (FA) à travers cette extrémité (132) du conduit de circulation (130).
  5. Système de régulation thermique (100) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins un premier groupe moto-ventilateur (160) configuré pour diriger une première partie (FA1) du flux d’air (FA) à travers le premier échangeur thermique (110) et au moins un deuxième groupe moto-ventilateur (161) configuré pour diriger une deuxième partie (FA2) du flux d’air (FA) à travers le deuxième échangeur thermique (120).
  6. Système de régulation thermique (100) selon la revendication 5, dans lequel le premier groupe moto-ventilateur (160) est agencé en aval du premier échangeur thermique (110) par rapport à un sens de circulation de la première partie (FA1) du flux d’air (FA) destinée à traverser le premier échangeur thermique (110) et dans lequel le deuxième groupe moto-ventilateur (161) est agencé en aval du deuxième échangeur thermique (120) par rapport à un sens de circulation de la deuxième partie (FA2) du flux d’air (FA) destinée à traverser le deuxième échangeur thermique (120).
  7. Système de régulation thermique (100) selon la revendication 5, dans lequel le premier groupe moto-ventilateur (160) est agencé en amont du premier échangeur thermique (110) par rapport à un sens de circulation de la première partie (FA1) du flux d’air (FA) destinée à traverser le premier échangeur thermique (110) et dans lequel le deuxième groupe moto-ventilateur (161) est agencé en amont du deuxième échangeur thermique (120) par rapport à un sens de circulation de la deuxième partie (FA2) du flux d’air (FA) destinée à traverser le deuxième échangeur thermique (120).
  8. Système de régulation thermique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un unique groupe moto-ventilateur (162) configuré pour diriger une première partie (FA1) du flux d’air (FA) à travers le premier échangeur thermique (110) et une deuxième partie (FA2) du flux d’air (FA) à travers le deuxième échangeur thermique (120).
  9. Procédé de mise en œuvre d’un système de régulation thermique (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une unité de contrôle (150) reçoit une information (151) concernant un état du véhicule (200) et dans lequel cette unité de contrôle (150) est configurée pour envoyer une instruction (152) permettant à l’élément d’obturation (140) de prendre sa position ouverte lorsque le véhicule (200) est à l’arrêt et pour envoyer une instruction (152) permettant à l’élément d’obturation (140) de prendre sa position d’obturation lorsque le véhicule (200) est en phase de roulage.
  10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’information (151) reçue par l’unité de contrôle (150) concerne un état de charge d’un dispositif de stockage d’énergie électrique destiné à alimenter électriquement un moteur d’entrainement du véhicule (200) et dans lequel l’unité de contrôle (150) est configurée pour envoyer une instruction (152) permettant à l’élément d’obturation (140) de prendre sa position ouverte lorsque le dispositif de stockage d’énergie électrique est en phase de charge rapide et pour envoyer une instruction (152) permettant à l’élément d’obturation (140) de prendre sa position d’obturation lorsque le dispositif de stockage d’énergie électrique n’est pas en phase de charge rapide.
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