FR3107211A1 - Interface homme-machine refroidie par un circuit tres basse temperature - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un ensemble pour véhicule automobile comportant: - une interface homme-machine (24) comprenant des éléments électroniques (24.1, 24.2), - un circuit de refroidissement (10), dit circuit de refroidissement très basse température, dans lequel circule un liquide de refroidissement pour assurer un refroidissement d'une batterie (15) du véhicule automobile, - le circuit de refroidissement (10) comportant une conduite d'entrée (28) connectée à une entrée (28.1) de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine (24) et une conduite de sortie (29) connectée à une sortie (29.1) de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine (24), de façon à assurer un refroidissement des éléments électroniques (24.1, 24.2) de ladite interface homme-machine (24). Figure 1

Description

INTERFACE HOMME-MACHINE REFROIDIE PAR UN CIRCUIT TRES BASSE TEMPERATURE
La présente invention porte sur une interface homme-machine refroidie par un circuit très basse température. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les véhicules de type électrique ou hybride.
De façon connue en soi, un véhicule automobile peut embarquer une interface homme-machine (IHM), par exemple sous la forme d'un combiné tactile comportant un écran tactile associé à une unité de commande constituée par exemple par un microcontrôleur.
Cette IHM disposée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule permet notamment d'assurer la commande d'organes du véhicule automobile, tels qu'un système de guidage de type GPS (pour "Global Positioning System" en anglais), un média tel qu'un autoradio, un système de synchronisation avec un téléphone portable, un climatiseur, un système d'actionnement de vitres du véhicule, un système d'éclairage interne et/ou externe, ou tout autre type de dispositif nécessitant de pouvoir être commandé par le conducteur ou un passager du véhicule.
La performance d'un combiné tactile est directement liée à sa température de fonctionnement qui ne doit pas excéder un certain seuil pour garantir une bonne réactivé de ses éléments électroniques. Or, les IHM embarquées ne sont pas refroidies efficacement, ce qui pénalise leur performance et réduit leur durée de vie.
L'invention tire profit de la présence dans le véhicule d'un circuit de refroidissement très basse température visant à refroidir la batterie afin d'assurer le refroidissement de l'IHM.
Plus précisément, l’invention a pour objet un ensemble pour véhicule automobile comportant un ensemble pour véhicule automobile comportant:
- une batterie,
- une interface homme-machine comprenant des éléments électroniques,
- un circuit de refroidissement, dit circuit de refroidissement très basse température, dans lequel circule un liquide de refroidissement pour assurer un refroidissement de la batterie du véhicule automobile,
- le circuit de refroidissement comportant une conduite d'entrée connectée à une entrée de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine et une conduite de sortie connectée à une sortie de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine, de façon à assurer un refroidissement des éléments électroniques de ladite interface homme-machine.
L’invention permet ainsi, en refroidissant l’interface homme-machine au moyen du liquide de refroidissement, d'augmenter la durabilité de l'interface homme-machine. L'invention permet également d'améliorer la réactivité et les performances de l'interface homme-machine ou, à iso-performance, de réduire les contraintes sur les critères de tenue mécanique, ce qui a un impact favorable sur le prix de revient du système.
L'invention optimise également les performances thermiques du circuit de refroidissement très basse température en permettant le chauffage de la batterie par les calories générées par l'interface homme-machine en cas d'utilisation du véhicule automobile dans un environnement froid.
En outre, l'invention est facile à mettre en œuvre, dans la mesure où elle nécessite peu de modifications du circuit de refroidissement très basse température déjà présent dans le véhicule automobile.
Selon une réalisation de l'invention, l'interface homme-machine est apte à assurer la commande d'au moins un organe du véhicule automobile parmi: un système de guidage, un média tel qu'un autoradio, un système de synchronisation avec un téléphone portable, un climatiseur, un système d'actionnement de vitres du véhicule automobile, un système d'éclairage interne et/ou externe.
Selon une réalisation de l'invention, l'interface homme-machine est un combiné tactile.
Selon une réalisation de l'invention, l'interface homme-machine est disposée en série avec le circuit de refroidissement très basse température.
Selon une réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement très basse température comporte une pompe pilotée de circulation de liquide de refroidissement et un échangeur thermique.
Selon une réalisation de l'invention, l'échangeur thermique assure un échange thermique entre le liquide de refroidissement du circuit de refroidissement et un fluide caloporteur d'un circuit de climatisation.
Selon une réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement très basse température comporte en outre un dispositif de chauffage électrique destiné à chauffer le liquide de refroidissement lorsque sa température est inférieure à un seuil de température.
Selon une réalisation de l'invention, ledit ensemble comporte en outre un moteur électrique de traction, la batterie étant une batterie de traction reliée électriquement audit moteur électrique de traction.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un ensemble tel que précédemment défini.
Selon une réalisation de l'invention, l'interface homme-machine est disposée à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'un circuit de refroidissement très basse température selon l'invention apte à assurer un refroidissement d'une batterie de traction d'un véhicule automobile ainsi qu'un refroidissement d'une interface homme-machine;
La figure 2 est une représentation schématique d'un système de climatisation auquel est couplé le circuit très basse température selon l'invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre.
La figure 1 montre un circuit de refroidissement 10, dit circuit de refroidissement très basse température, comportant un échangeur thermique 11 ainsi qu'une pompe pilotée 13 pour faire circuler le liquide de refroidissement à l'intérieur d'une batterie 15 pour assurer son refroidissement. Le circuit de refroidissement 10 est régulé de préférence à une température de l’ordre de 25 degrés Celsius. Par "de l'ordre de", on entend une variation de plus ou moins 20 pourcents autour de la valeur cible.
La batterie 15 est reliée électriquement à un moteur électrique de traction 16 pour assurer son alimentation. Lorsqu'il fonctionne en mode générateur, notamment lors d'une phase de freinage récupératif, le moteur électrique 16 pourra fournir de l'énergie électrique pour assurer un rechargement de la batterie 15.
Le liquide de refroidissement est de préférence un liquide caloporteur, tel que de l'eau contenant de l'anti-gel. En variante, le liquide de refroidissement pourra prendre la forme d'un liquide à base d'huile.
L’échangeur thermique 11 est couplé à un circuit de climatisation 18. Comme on peut le voir sur la figure 2, le circuit de climatisation 18 comporte un évaporateur 19 au sein duquel un fluide réfrigérant absorbe la chaleur de l’air de l'habitacle en changeant d’état physique, c’est-à-dire en passant totalement en phase gazeuse. En sortie de l’évaporateur 19, le gaz frigorigène circule dans les canalisations jusqu'à un compresseur 20 dans lequel il est comprimé. Le gaz frigorigène haute pression en sortie du compresseur 20 est introduit dans un condenseur 21 au sein duquel le gaz frigorigène cède sa chaleur à l’air extérieur traversant le condenseur 21 grâce à l’avancement du véhicule et/ou au fonctionnement d'un groupe moto-ventilateur. Ce faisant, le fluide frigorigène change à nouveau d’état physique et repasse totalement en phase liquide.
L'échangeur thermique 11 assure un échange thermique entre le liquide de refroidissement du circuit de refroidissement 10 et le fluide caloporteur du circuit de climatisation 12.
Le circuit de refroidissement 10 comporte également un dispositif de chauffage électrique 23 destiné à chauffer le liquide de refroidissement lorsque sa température est inférieure à un seuil de température garantissant un fonctionnement optimal de la batterie 15. Le seuil de température est inférieur ou de l’ordre de 25 degrés Celsius. Ainsi, grâce à ses composants de refroidissement et de chauffage, le circuit 10 permet d'assurer une régulation de la température du liquide de refroidissement autour de la température optimale de 25 degrés Celsius.
Le circuit de refroidissement 10 comporte une conduite d'entrée 28 connectée à une entrée 28.1 de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine 24 et une conduite de sortie 29 connectée à une sortie 29.1 de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine 24, de façon à assurer un refroidissement des éléments électroniques 24.1, 24.2 de ladite interface homme-machine 24.
De préférence, l'interface homme-machine 24 est disposée à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile. L'interface homme-machine 24 est apte à assurer la commande d'au moins un organe du véhicule automobile parmi: un système de guidage tel qu'un système de type GPS (pour "Global Positioning System" en anglais), un média tel qu'un autoradio, un système de synchronisation avec un téléphone portable, un climatiseur, un système d'actionnement de vitres du véhicule automobile, un système d'éclairage interne et/ou externe, ou tout autre type de dispositif nécessitant de pouvoir être commandé par le conducteur ou un passager du véhicule.
L'interface homme-machine 24 est de préférence un combiné tactile comportant un écran tactile 24.1 associé à une unité de commande 24.2 constituée par exemple par un microcontrôleur. Le microcontrôleur comporte un microprocesseur associé à des mémoires permettant d'assurer le fonctionnement de l'écran tactile 24.1 et des programmes de commande des différents organes du véhicule automobile. Autrement dit, le microcontrôleur est un ordinateur intégré à l'écran tactile 24.2. En variante, l'interface homme-machine 24 est un clavier ou un écran non tactile associé à des boutons de commande physiques.
L'entrée 28.1 et la sortie 29.1 de liquide de refroidissement pourront être ménagées dans un boîtier du combiné tactile 24 dans lequel sont logés l'écran 24.1 et l'unité de commande 24.2. Le liquide de refroidissement pourra ainsi circuler à l'intérieur du boîtier du combiné tactile 24.
Le boîtier du combiné tactile 24 pourra intégrer un échangeur air/liquide de refroidissement sous la forme d'un radiateur par exemple afin d'évacuer les calories générées par le fonctionnement des éléments électroniques 24.1, 24.2 du combiné tactile 24. S'il y a lieu le radiateur pourra être déporté par rapport au combiné tactile 24.
Avantageusement, l'interface homme-machine 24 est disposée en série avec le circuit de refroidissement 10. Ce positionnement en série permet de profiter du dégagement des calories de l'interface homme-machine 24 pour réduire l’utilisation du dispositif de chauffage électrique 23 en cas de besoin de réchauffement de la batterie 15. Le réchauffement de la batterie 15 est nécessaire en cas de température extérieure froide. En variante, l'interface homme-machine 24 pourra être disposée en parallèle avec le circuit de refroidissement 10.
Le combiné tactile 24 est en l'occurrence interposé entre le dispositif de chauffage électrique 23 et la batterie 15. En variante, le combiné tactile 24 pourra être disposé à un autre endroit du circuit de refroidissement 10, notamment entre l'échangeur thermique 11 et le dispositif de chauffage électrique 23, ou en amont de la pompe pilotée 13 entre la batterie 15 et la pompe pilotée 13, ou en aval de la pompe pilotée 13 entre la pompe pilotée 13 et l'échangeur thermique 11.

Claims (10)

  1. Ensemble pour véhicule automobile comportant:
    - une batterie (15),
    - une interface homme-machine (24) comprenant des éléments électroniques (24.1, 24.2),
    - un circuit de refroidissement (10), dit circuit de refroidissement très basse température, dans lequel circule un liquide de refroidissement pour assurer un refroidissement de la batterie (15) du véhicule automobile,
    caractérisé en ce que le circuit de refroidissement (10) comporte une conduite d'entrée (28) connectée à une entrée (28.1) de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine (24) et une conduite de sortie (29) connectée à une sortie (29.1) de liquide de refroidissement de l'interface homme-machine (24), de façon à assurer un refroidissement des éléments électroniques (24.1, 24.2) de ladite interface homme-machine (24).
  2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface homme-machine (24) est apte à assurer la commande d'au moins un organe du véhicule automobile parmi: un système de guidage, un média tel qu'un autoradio, un système de synchronisation avec un téléphone portable, un climatiseur, un système d'actionnement de vitres du véhicule automobile, un système d'éclairage interne et/ou externe.
  3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'interface homme-machine (24) est un combiné tactile.
  4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'interface homme-machine (24) est disposée en série avec le circuit de refroidissement très basse température (10).
  5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement très basse température (10) comporte une pompe pilotée (13) de circulation de liquide de refroidissement et un échangeur thermique (11).
  6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'échangeur thermique (11) assure un échange thermique entre le liquide de refroidissement du circuit de refroidissement (10) et un fluide caloporteur d'un circuit de climatisation (12).
  7. Ensemble selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement très basse température (10) comporte en outre un dispositif de chauffage électrique (23) destiné à chauffer le liquide de refroidissement lorsque sa température est inférieure à un seuil de température.
  8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moteur électrique de traction (16), la batterie (15) étant une batterie de traction reliée électriquement audit moteur électrique de traction (16).
  9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  10. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'interface homme-machine (24) est disposée à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile.
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