FR3112718A1 - Dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride. - Google Patents

Dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride. Download PDF

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Amrid Mammeri
Gael Durbecq
Kamel Azzouz
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Abstract

Titre : Dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride. L’invention concerne un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comportant une première boucle de refroidissement destinée à refroidir des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance ladite première boucle de refroidissement comportant une première pompe, une première interface de gestion thermique disposée au niveau des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance et un premier radiateur destiné à être traversé par un flux d’air externe et une deuxième boucle de refroidissement destinée à refroidir au moins un moteur électrique, ladite deuxième boucle de refroidissement comportant une deuxième pompe, une deuxième interface de gestion thermique disposée au niveau du au moins un moteur électrique et un deuxième radiateur destiné à être traversé par un flux d’air externe. Figure d’abrégé : Fig 2B

Description

Dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride.
La présente invention se rapporte à un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride.
Un dispositif de gestion thermique se présente par exemple sous la forme d’un ou plusieurs circuits de fluides caloporteurs qui permettent de contrôler la température de l’habitacle et de gérer thermiquement le moteur électrique et/ou des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance. Il est par exemple nécessaire de refroidir ces éléments pour éviter qu’ils ne dépassent un seuil de température donné. Une gestion thermique adéquate permet de canaliser la charge thermique de ces éléments en visant la température optimale de fonctionnement.
Il est ainsi connu qu’un dispositif de gestion thermique comporte un circuit de fluide caloporteur comprenant un échangeur de chaleur comme un radiateur permettant de dissiper de l’énergie calorifique des batteries dans par exemple l’air extérieur.
Un dispositif de gestion thermique interagit notamment avec au moins un échangeur de chaleur disposé par exemple à proximité d’un dispositif de ventilation adapté à générer un flux d’air au contact du au moins un échangeur de chaleur à l’arrêt du véhicule ou à vitesse réduite. D’une manière plus générale, le dispositif de gestion thermique comporte une multitude d’échangeurs de chaleur permettant de réguler la température de fluides caloporteurs circulant dans un ou plusieurs circuits de circulation.
Cependant, l’empilement des échangeurs de chaleurs dans le sens du flux d’air les traversant implique que chaque échangeur de chaleur disposé en amont impact les performances du ou des échangeurs placés en aval. Par ailleurs, les charges thermiques et/ou les plages de températures acceptables pour les différents éléments peuvent être très variées.
Le but de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l’art antérieur et de proposer dispositif de gestion thermique amélioré permettant des performances les meilleurs possibles.
La présente invention concerne donc un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comportant :
  • une première boucle de refroidissement destinée à refroidir des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance, ladite première boucle de refroidissement comportant une première pompe, une première interface de gestion thermique disposée au niveau des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance et un premier radiateur destiné à être traversé par un flux d’air externe
  • une deuxième boucle de refroidissement destinée à refroidir au moins un moteur électrique, ladite deuxième boucle de refroidissement comportant une deuxième pompe, une deuxième interface de gestion thermique disposée au niveau du au moins un moteur électrique et un deuxième radiateur destiné à être traversé par un flux d’air externe.
En séparant la première boucle de refroidissement destinée à refroidir l’électronique de puissance de la deuxième boucle de refroidissement destinée à refroidir au moins un moteur électrique, il est possible de faire fonctionner les deux boucles de refroidissement à des températures différentes et de les adapter aux charges thermiques des composants à refroidir. Ainsi la température maximale de la première boucle de refroidissement est par exemple inférieure à celle de la deuxième boucle de refroidissement. En revanche, la charge thermique du au moins un moteur électrique est par exemple supérieur à celle de l’électronique de puissance, c’est-à-dire que le au moins un moteur électrique a besoin d’évacuer plus de chaleur que l’électronique de puissance.
L’invention peut en outre comprendre un ou plusieurs des aspects suivants pris seuls ou en combinaison :
– le dispositif de gestion thermique comporte en outre une boucle de climatisation comportant un premier échangeur de chaleur destiné à être traversé par un flux d’air externe et configuré pour pouvoir dissiper de l’énergie calorifique d’un fluide réfrigérant circulant dans la boucle de climatisation ;
– la boucle de climatisation est configurée pour permettre la gestion thermique des batteries du véhicule électrique ou hybride ;
– la boucle de climatisation est une boucle de climatisation réversible, le premier échangeur de chaleur étant un évapo/condenseur ;
– la boucle de climatisation comporte en outre un sous-refroidisseur disposé en aval du premier échangeur de chaleur dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, ledit sous-refroidisseur étant destiné à être traversé par un flux d’air externe ;
– le sous-refroidisseur et le premier échangeur de chaleur de la boucle de climatisation sont disposés sur un même plan dans un même flux d’air externe ;
– les premier et deuxième radiateurs des première et deuxième boucles de refroidissement sont disposés sur un même plan dans un même flux d’air externe;
– les premier et deuxième radiateurs des première et deuxième boucles de refroidissement sont regroupés au sein d’un même échangeur de chaleur comportant un premier étage de circulation du fluide caloporteur circulant dans la première boucle de refroidissement et un deuxième étage de circulation du fluide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de refroidissement ;
– les premier et deuxième radiateurs des première et deuxième boucles de refroidissement sont disposés en amont du premier échangeur de chaleur et du sous-refroidisseur de la boucle de climatisation dans un même flux d’air externe ;
– le sous-refroidisseur de la boucle de climatisation est disposé en vis-à-vis du premier échangeur de chaleur de la boucle de climatisation ;
– le premier radiateur de la première boucle de refroidissement est disposé en amont du premier échangeur de chaleur de la boucle de climatisation ;
- le deuxième radiateur de la deuxième boucle de refroidissement est disposé en aval du premier échangeur de chaleur de la boucle de climatisation dans un même flux d’air externe ;
– le dispositif de gestion thermique comporte un premier échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première boucle de refroidissement et la boucle de climatisation ;
– le premier échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la boucle de climatisation en aval du premier échangeur de chaleur dans le sens de circulation du fluide réfrigérant ;
– le premier échangeur de chaleur bifluide est connecté en série avec la première interface de gestion thermique sur la première boucle de refroidissement ;
– le premier échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la première boucle de refroidissement en amont de la première interface de gestion thermique dans le sens de circulation du fluide caloporteur ;
– le premier échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la première boucle de refroidissement en aval de la première interface de gestion thermique dans le sens de circulation du fluide caloporteur ;
– le premier échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la première boucle de refroidissement en parallèle de la première interface de gestion thermique ;
– le dispositif de gestion thermique comporte un deuxième échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la deuxième boucle de refroidissement et la boucle de climatisation ;
– deuxième échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la boucle de climatisation en amont du premier échangeur de chaleur dans le sens de circulation du fluide réfrigérant ;
– le deuxième échangeur de chaleur bifluide est connecté en série avec la deuxième interface de gestion thermique sur la deuxième boucle de refroidissement ;
– le deuxième échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la deuxième boucle de refroidissement en amont de la deuxième interface de gestion thermique dans le sens de circulation du fluide caloporteur ;
– le deuxième échangeur de chaleur bifluide est disposé sur la deuxième boucle de refroidissement en parallèle de la deuxième interface de gestion thermique ;
– la température maximale du fluide caloporteur de la première boucle de refroidissement en sortie de la première interface de gestion thermique est de 50°C ;
– la température maximale du fluide caloporteur de la deuxième boucle de refroidissement en sortie de la deuxième interface de gestion thermique est de 100°C ;
– les échangeurs de chaleur destinés à être traversé par un flux d’air externe sont regroupés au sein d’un module de refroidissement ; et
– le module de refroidissement comprend au moins une turbomachine tangentielle de sorte à générer le flux d’air externe.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, fournie à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :
la montre une représentation schématique générale de circuits de gestion thermique,
la montre une représentation schématique en perspective et en coupe partielle de l’avant d’un véhicule automobile et d’un module de refroidissement,
la montre une représentation schématique d’un premier mode de réalisation de circuits de gestion thermique,
la montre une vue similaire à la avec une variante du module de refroidissement,
la montre une représentation schématique d’une variante du premier mode de réalisation de circuits de gestion thermique de la ,
la montre une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation de circuits de gestion thermique,
la montre une représentation schématique similaire à la selon le deuxième mode de réalisation de circuits de gestion thermique,
la montre une représentation schématique d’une variante du deuxième mode de réalisation de circuits de gestion thermique,
la montre une représentation schématique d’un troisième mode de réalisation de circuits de gestion thermique ; et
la montre une représentation schématique d’une variante du troisième mode de réalisation de circuits de gestion thermique.
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou inter-changées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément inter-changer de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.
Dans la présente description, on entend par « placé en amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d’un flux d’air. A contrario, on entend par « placé en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du flux d’air.
Sur les figures 2A, 3A et 5 est représenté un trièdre XYZ afin de définir l’orientation des différents éléments les uns des autres. Une première direction, notée X, correspond à une direction longitudinale du véhicule. Elle correspond également à la direction d’avancement du véhicule. Une deuxième direction, notée Y, est une direction latérale ou transversale. Enfin, une troisième direction, notée Z, est verticale. Les directions, X, Y, Z sont orthogonales deux à deux.
Dans la présente description, on entend par « bas » ou « basse » la position d’un élément par rapport à un autre selon la direction Z déterminée ci-dessus.
La illustre de manière schématique un dispositif de gestion thermique 1 comportant une première boucle de refroidissement A1 au sein de laquelle circule un premier fluide caloporteur et une deuxième boucle de refroidissement A2 au sein de laquelle circule un deuxième fluide caloporteur qui peut être de même nature que le premier fluide caloporteur ou bien de nature différente. Le premier et le deuxième fluides caloporteurs sont par exemple de l’eau ou encore de l’eau glycolée. Plusieurs modes de réalisation du dispositif de gestion thermique 1 sont schématisés sur les Figures 1, 2B, 3B, 4, 6, 7 et 8.
D’une manière commune à tous les modes de réalisation du dispositif de gestion thermique 1, la première boucle de refroidissement A1 est destinée à refroidir des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance et la deuxième boucle de refroidissement A2 est destinée à refroidir au moins un moteur électrique.
La première boucle de refroidissement A1 comprend plus particulièrement une première pompe 31, une première interface de gestion thermique 41 disposée au niveau des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance et un premier radiateur 51 destiné à être traversé par un flux d’air externe F, comme représenté schématiquement sur la . La température maximale du fluide caloporteur destiné à circuler au sein de la première boucle de refroidissement A1 en sortie de la première interface de gestion thermique 41 est par exemple de 50°C.
La deuxième boucle de refroidissement A2 présente une architecture similaire, elle comporte notamment une deuxième pompe 32, une deuxième interface de gestion thermique 42 disposée au niveau du au moins un moteur électrique et un deuxième radiateur 52 destiné à être traversé par un flux d’air externe F. La température maximale du fluide caloporteur destiné à circuler au sein de la deuxième boucle de refroidissement A2 en sortie de la deuxième interface de gestion thermique est par exemple de 100°C.
Par « interface de gestion thermique », l’on entend plus précisément un échangeur de chaleur 41, 42 juxtaposé à l’élément que l’on cherche à refroidir, tel que des éléments électroniques, comme dans le cas de la première boucle de refroidissement A1 ou un moteur électrique 12 comme dans le cas de la deuxième boucle de refroidissement A2.
Séparer les première et deuxième boucles de refroidissement A1 et A2 permet de les faire fonctionner à deux températures très distinctes l’une de l’autre. Cette configuration permet également d’adapter chaque boucle de refroidissement A1 et A2 à la charge thermique de l’élément que l’on cherche à refroidir. Ainsi le moteur refroidi par la deuxième boucle de refroidissement A2 se manifeste généralement par une forte charge thermique lors de son fonctionnement tandis que la charge thermique de l’électronique de puissance refroidie par la première boucle de refroidissement A1 est beaucoup moins importante.
Le dispositif de gestion thermique 1 peut par ailleurs comprendre une boucle de climatisation B au sein de laquelle est destiné à circuler un fluide réfrigérant. La boucle de climatisation B comporte par exemple un compresseur 60 et une multitude d’échangeurs de chaleur 24, 25, 26, comme illustré par exemple sur la . Plus particulièrement, la boucle de climatisation B comporte un premier échangeur de chaleur 26 destiné à être traversé par un flux d’air externe F. Ce premier échangeur de chaleur 26 est configuré pour assurer un rôle de condenseur afin de pouvoir dissiper de l’énergie calorifique du fluide réfrigérant dans le flux d’air externe F.
La boucle de climatisation B comporte par ailleurs un deuxième échangeur de chaleur 24 et un troisième échangeur de chaleur 25 connectés en parallèle l’un de l’autre au sein de la boucle de climatisation B. En se référant au sens de circulation du fluide réfrigérant, un premier détendeur 18 est situé en amont du deuxième échangeur de chaleur 24 et un deuxième détendeur 19 est situé en amont du troisième échangeur de chaleur 25, comme illustré par exemple sur la .
Le deuxième échangeur de chaleur 24 est configuré pour assurer un rôle d’évaporateur, il permet plus particulièrement d’effectuer un échange thermique avec les batteries pour permettre leur gestion thermique. Ainsi, la boucle de climatisation B est configurée pour permettre la gestion thermique des batteries du véhicule électrique ou hybride. En effet, afin qu’elles soient les plus efficaces possible, ces batteries doivent rester à une température optimale de fonctionnement. Il est donc nécessaire de les refroidir en utilisation pour éviter un dépassement excessif de cette température optimale de fonctionnement. De même, il peut également être nécessaire de chauffer ces batteries, par exemple par temps froid, afin qu’elles atteignent dans un délai le plus court possible cette température optimale de fonctionnement.
Le troisième échangeur de chaleur 25 est configuré pour assurer un rôle d’évaporateur, il permet de refroidir un flux d’air destiné à l’habitacle du véhicule automobile.
La boucle de climatisation B illustrée sur la n’est qu’un exemple d’architecture simple permettant un fonctionnement dans un mode de refroidissement de l’air à destination de l’habitacle et des batteries. Il est en effet tout à fait possible d’imaginer d’autres architectures plus complexes, configurées également pour fonctionner dans d’autres modes de fonctionnement par exemple une boucle réversible apte à fonctionner dans un mode pompe à chaleur. Le premier échangeur de chaleur 26 ne sera alors pas simplement un condenseur mais un évapo-condenseur.
Ainsi, afin d’assurer ces différentes fonctions, il y a un ou plusieurs échangeurs de chaleur 26, 51, 52 destinés à être traversé par un flux d’air externe F, comme illustré par exemple sur la . Le ou les échangeurs de chaleur 26, 51, 52 peuvent être regroupés au sein d’un module de refroidissement 22, comme représenté sur la . Ce module de refroidissement 22 peut notamment être disposé en face avant du véhicule automobile. Le module de refroidissement 22 peut notamment comprendre au moins un système de ventilation 30 telle une turbomachine tangentielle de sorte à générer le flux d’air externe F lorsque le véhicule est à l’arrêt. Les échangeurs de chaleur 26, 51, 52 sont notamment regroupés de sorte à former un ensemble d’échangeurs de chaleur 23 ou un empilement d’échangeurs de chaleur 23.
Le module de refroidissement 22 est destiné à être traversé par un flux d’air F parallèle à la direction X et allant de l’avant vers l’arrière du véhicule 10. Le flux d’air F peut subir une augmentation de sa température à chaque fois qu’il traverse un échangeur de chaleur. Ainsi la température de l’air aspiré au niveau d’une grille 20 à l’avant du véhicule est notamment inférieure à celle expulsé au niveau d’une sortie 45 du flux d’air F disposée en aval de l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 dans le sens de circulation du flux d’air.
Dans un premier mode de réalisation illustré sur les Figures 2A et 2B, le premier échangeur de chaleur 26 est disposé en amont des premier et deuxième radiateurs 51 et 52 dans le sens de circulation du flux d’air F. Les premier et deuxième radiateurs 51 et 52 peuvent notamment être disposés sur un même plan au sein du module de refroidissement 22. Plus particulièrement, les premier et deuxième radiateurs 51 et 52 peuvent être disposés l’un sur l’autre dans le même flux d’air externe F.
Ainsi le premier radiateur 51 de la première boucle de refroidissement A1 est agencé en dessous du deuxième radiateur 52 de la deuxième boucle de refroidissement A2. Autrement dit, le premier radiateur 51 est disposé en dessous du deuxième radiateurs 52 dans la direction Z de telle sorte qu’ils sont tous les deux traversés par le flux d’air F dirigé suivant l’axe X, dans le sens négatif.
Par ailleurs, les premier et deuxième radiateurs 51, 52 peuvent être regroupés au sein d’un même échangeur de chaleur comportant un premier étage de circulation du fluide caloporteur circulant dans la première boucle de refroidissement A1 et un deuxième étage de circulation du fluide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de refroidissement A2, comme illustré sur la .
Selon une première variante de ce premier mode de réalisation, les dimensions des premier et deuxième radiateurs 51, 52 peuvent être telles que leur hauteur totale suivant l’axe Z et leur étendue suivant l’axe Y sont similaires à celles du premier échangeur de chaleur 26, comme illustré sur la .
Selon une deuxième variante de ce premier mode de réalisation illustrée aux Figures 3A et 3B, la boucle de climatisation B peut comporter en outre un sous-refroidisseur 28 disposé en aval du premier échangeur de chaleur 26 dans le sens de circulation du fluide réfrigérant. Le sous-refroidisseur 28 est également destiné à être traversé par le flux d’air externe F et configuré pour dissiper de l’énergie calorifique dudit flux d’air F.
Le sous-refroidisseur 28 et le premier échangeur de chaleur 26 de la boucle de climatisation B peuvent notamment être disposés sur un même plan au sein du module de refroidissement 22. Plus particulièrement, le sous-refroidisseur 28 et le premier échangeur de chaleur 26 de la boucle de climatisation B peuvent être disposés l’un sur l’autre dans un même flux d’air externe F, comme illustré plus particulièrement sur les Figures 3B. Ainsi le premier échangeur de chaleur 26 est disposé sur le sous-refroidisseur 28 dans la direction Z de telle sorte qu’ils sont tous les deux traversés par le flux d’air F dirigé suivant l’axe X, dans le sens négatif.
L’on remarquera que les premier et deuxième radiateurs 51, 52 sont disposés en aval du premier échangeur de chaleur 26 et du sous-refroidisseur 28 dans un même flux d’air externe F, le sous-refroidisseur 28 étant disposé en vis-à-vis du premier échangeur de chaleur 26, suivant l’axe Z. Autrement dit, le sous-refroidisseur 28 est situé en amont du premier radiateur 51 de la première boucle de refroidissement A1 dans le sens du flux d’air F. De même, le premier échangeur de chaleur 26 de la boucle de climatisation B est situé en amont du deuxième radiateur 52 de la deuxième boucle de refroidissement A2 dans le sens du flux d’air F.
En l’occurrence, l’on peut imaginer une configuration dans laquelle les dimensions des premier et deuxième radiateurs 51, 52 sont respectivement similaires à celles du premier échangeur de chaleur 26, et du sous-refroidisseur 28, comme illustré sur la .
Ces configurations permettent de réduire l’encombrement de l’ensemble des échangeurs de chaleur 23 disposés au sein d’un boîtier ou carénage 40 du module de refroidissement 22. Ce type d’agencement permet de réduire d’autant plus l’encombrement de la première et de la deuxième boucle de refroidissement A1, A2.
Il est possible et même souhaitable que la température du flux d’air F à l’issue du sous-refroidisseur 28 soit inférieur à celle mesurable à l’issue du premier échangeur de chaleur 26. Cette température est par exemple très proche de celle du flux d’air F en amont du sous-refroidisseur 28.
Ainsi, on voit bien que le fait de positionner le plus en avant le sous-refroidisseur 28 permet d’améliorer les performances du circuit de climatisation B et ce dans le cadre d’un module de refroidissement 22 étudié et adapté pour des véhicules électriques et hybrides.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la , le dispositif de gestion thermique 1 comporte un premier échangeur de chaleur bifluide 61 agencé conjointement sur la première boucle de refroidissement A1 et la boucle de climatisation B. Ce premier échangeur de chaleur bifluide 61 est disposé sur la boucle de climatisation B en aval du premier échangeur de chaleur 26 dans le sens de circulation du fluide réfrigérant. Le premier échangeur de chaleur bifluide 61 est notamment configuré pour jouer un rôle de sous-refroidisseur au sein du circuit de climatisation B.
Comme illustré aux figures 4 et 5, l’agencement de l’ensemble des échangeurs de chaleur 23 au sein du boîtier ou carénage 40 du module de refroidissement 22 peut différer de celui proposé précédemment. L’on peut plus particulièrement imaginer une configuration dans laquelle les premier et deuxième radiateurs 51 et 52 sont par exemple disposés de part et d’autre du premier échangeur de chaleur 26.
Ainsi le premier radiateur 51 de la première boucle de refroidissement A1 est situé en amont du premier échangeur de chaleur 26 dans le sens d’écoulement du flux d’air F tandis que le deuxième radiateur 52 de la deuxième boucle de refroidissement A2 est située en aval du premier échangeur de chaleur 26 dans le sens d’écoulement du flux d’air F, comme illustré sur la .
Selon les exemples illustrés sur les Figures 4 et 5, le premier et deuxième radiateurs 51 et 52 sont dimensionnés de telle sorte que leur ensemble a une taille similaire à celle du premier échangeur de chaleur 26. Plus particulièrement, les surfaces des premier et deuxième radiateurs 51 et 52 sont de la même taille que la face du premier échangeur de chaleur 26 vers lesquelles elles sont orientées. Ceci permet notamment de compacter l’ensemble des échangeurs de chaleur 23 au sein du module de refroidissement 22.
Placer le premier radiateur 51 de telle sorte que le flux d’air F le traverse en premier permet plus particulièrement d’augmenter les capacités de refroidissement du dispositif de gestion thermique 1. Cet agencement permet de conserver une température relativement basse au sein de la première boucle de refroidissement
Cet agencement a pour particularité de placer le premier échangeur de chaleur 26 en aval du premier radiateur 51 dans le flux d’air F, ce qui expose le premier échangeur de chaleur 26 à des températures légèrement supérieures que s’il était placé en premier dans le sens d’écoulement du flux d’air F, mais l’impact de cette particularité est minime par rapport aux avantages proposés par ce deuxième mode de réalisation. L’ordre dans lequel sont placés le premier échangeur de chaleur 26, le premier radiateur 51 et le deuxième radiateur 52 est intrinsèquement lié à leur température de fonctionnement.
Ainsi on voit bien que du fait d’intégrer un premier échangeur de chaleur bifluide 61 conjointement sur la première boucle de refroidissement A1 et la boucle de climatisation B permet d’améliorer les performances du circuit de climatisation B en accentuant l’étape de sous-refroidissement. Ce deuxième mode de réalisation convient plus particulièrement dans le cas où les besoins thermiques du véhicule automobile sont très important, c’est-à-dire dans le cas où il y a beaucoup de chaleur à dissiper.
Selon une première variante illustrée à la , le premier échangeur de chaleur bifluide 61 peut être connecté en série avec la première interface de gestion thermique 41. Le premier échangeur de chaleur bifluide 61 peut par exemple être disposé sur la première boucle de refroidissement A1 en amont de la première interface de gestion thermique 41 dans le sens de circulation du fluide caloporteur. Il est cependant également tout à fait possible d’imaginer que ce premier échangeur de chaleur bifluide 61 puisse être disposé sur la première boucle de refroidissement A1 en aval de la première interface de gestion thermique 41 dans le sens de circulation du fluide caloporteur.
Selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation illustrée sur la , le premier échangeur de chaleur bifluide 61 peut être connecté sur la première boucle de refroidissement A1 en parallèle de la première interface de gestion thermique 41. Cette deuxième variante permet notamment de découpler le premier échangeur de chaleur bifluide 61 de la première interface 41. Autrement dit, le fluide caloporteur traversant la première interface 41 n’est pas affecté par un passage à travers le premier échangeur de chaleur bifluide 61.
Les figures 7 et 8 montrent un troisième mode de réalisation du dispositif de gestion thermique 1. Ce troisième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation en ce que le dispositif de gestion thermique 1 comporte, en plus du premier échangeur de chaleur bifluide 61, un deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 agencé conjointement sur la deuxième boucle de refroidissement A2 et la boucle de climatisation B en plus du premier échangeur de chaleur bifluide 61 agencé conjointement sur la première boucle de refroidissement A1 et la boucle de climatisation B. Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 est plus particulièrement disposé sur la boucle de climatisation B en amont du premier échangeur de chaleur 26 dans le sens de circulation du fluide réfrigérant.
Selon une première variante de ce troisième mode de réalisation, illustrée à la , sur la deuxième boucle de refroidissement A2, le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 peut être connecté en série avec la deuxième interface de gestion thermique 42. Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 peut être par exemple disposé en amont de la deuxième interface de gestion thermique 42 dans le sens de circulation du fluide caloporteur, comme illustré sur la . Il est cependant tout à fait possible d’imaginer que le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 puisse être disposé sur la deuxième boucle de refroidissement A2 en aval de la deuxième interface de gestion thermique 42 dans le sens de circulation du fluide caloporteur.
Selon une deuxième variante du troisième mode de réalisation illustrée sur la , le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 est disposé sur la deuxième boucle de refroidissement A2 en parallèle de la deuxième interface de gestion thermique 42. Cette variante permet notamment de découpler le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 de la deuxième interface 42. Autrement dit, le fluide caloporteur traversant la deuxième interface 42 n’est pas affecté par un passage à travers le deuxième échangeur de chaleur bifluide 62.
Disposer un deuxième échangeur de chaleur bifluide 62 agencé conjointement sur la deuxième boucle de refroidissement A2 et la boucle de climatisation B permet d’améliorer les performances du circuit de climatisation en accentuant l’étape de désurchauffe en plus du sous-refroidissement assuré par le premier échangeur de chaleur bifluide 61.

Claims (10)

  1. Dispositif de gestion thermique (1) pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comportant :
    • une première boucle de refroidissement (A1) destinée à refroidir des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance, ladite première boucle de refroidissement (A1) comportant une première pompe (31), une première interface de gestion thermique (41) disposée au niveau des éléments électroniques tels que de l’électronique de puissance et un premier radiateur (51) destiné à être traversé par un flux d’air externe (F),
    • une deuxième boucle de refroidissement (A2) destinée à refroidir au moins un moteur électrique, ladite deuxième boucle de refroidissement comportant une deuxième pompe (32), une deuxième interface de gestion thermique (42) disposée au niveau du au moins un moteur électrique et un deuxième radiateur (52) destiné à être traversé par un flux d’air externe (F).
  2. Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premier et deuxième radiateurs (51, 52) des première et deuxième boucles de refroidissement (A1, A2) sont disposés sur un même plan dans un même flux d’air externe (F).
  3. Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une boucle de climatisation (B) comportant un premier échangeur de chaleur (26) destiné à être traversé par un flux d’air externe (F) et configuré pour pouvoir dissiper de l’énergie calorifique d’un fluide réfrigérant circulant dans la boucle de climatisation (B)
  4. Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel la boucle de climatisation (B) comporte en outre un sous-refroidisseur (28) disposé en aval du premier échangeur de chaleur (26) dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, ledit sous-refroidisseur (28) étant destiné à être traversé par un flux d’air externe (F), caractérisé en ce que les premier et deuxième radiateurs (51, 52) des première et deuxième boucles de refroidissement (A1, A2) sont regroupés au sein d’un même échangeur de chaleur comportant un premier étage de circulation du fluide caloporteur circulant dans la première boucle de refroidissement (A1) et un deuxième étage de circulation du fluide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de refroidissement (A2).
  5. Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le premier radiateur (51) de la première boucle de refroidissement (A1) est disposé en amont du premier échangeur de chaleur (26) de la boucle de climatisation (B) et en ce que le deuxième radiateur (52) de la deuxième boucle de refroidissement (A2) est disposé en aval du premier échangeur de chaleur (26) de la boucle de climatisation (B) dans un même flux d’air externe (F).
  6. Dispositif de gestion thermique selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte un premier échangeur de chaleur bifluide (61) agencé conjointement sur la première boucle de refroidissement (A1) et la boucle de climatisation (B), ledit premier échangeur de chaleur bifluide (61) étant disposé sur la boucle de climatisation (B) en aval du premier échangeur de chaleur (26) dans le sens de circulation du fluide réfrigérant.
  7. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte un deuxième échangeur de chaleur bifluide (62) agencé conjointement sur la deuxième boucle de refroidissement (A2) et la boucle de climatisation (B), ledit deuxième échangeur de chaleur bifluide (62) étant disposé sur la boucle de climatisation (B) en amont du premier échangeur de chaleur (26) dans le sens de circulation du fluide réfrigérant.
  8. Dispositif de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température maximale du fluide caloporteur de la première boucle de refroidissement (A1) en sortie de la première interface de gestion thermique (41) est de 50°C.
  9. Dispositif de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température maximale du fluide caloporteur de la deuxième boucle de refroidissement (A2) en sortie de la deuxième interface de gestion thermique (42) est de 100°C.
  10. Dispositif de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les échangeurs de chaleur (26, 28, 51, 52) destinés à être traversé par un flux d’air externe sont regroupés au sein d’un module de refroidissement (22), ledit module de refroidissement (22) comprenant au moins une turbomachine tangentielle (30) de sorte à générer le flux d’air externe (F).
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