FR3118154A1 - Process for thermal management of an ammonia storage system - Google Patents

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Abstract

Ce système de stockage d’ammoniac pour véhicule (2), caractérisé en ce qu’il comprend : - au moins une cartouche de démarrage (8) de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel de démarrage, - au moins une cartouche principale (10) de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel principal, le sel de démarrage présentant une température de désorption d’ammoniac supérieure à une température de désorption d’ammoniac du sel principal, - un chauffeur (34) agencé pour chauffer la cartouche de démarrage, - un organe de consommation d’ammoniac (6), - au moins une ligne de circulation de fluide caloporteur (22) agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, la cartouche de démarrage (8), les cartouches principales (10) et l’organe (6), et - une conduite de circulation d’ammoniac (12) connectant la cartouche de démarrage (8), les cartouches principales (10) et l’organe (6). Figure pour l’abrégé : figure 1This ammonia storage system for a vehicle (2), characterized in that it comprises: - at least one starter cartridge (8) for storing ammonia in the form absorbed in a starter salt, - at least one cartridge main (10) for storing ammonia in the form absorbed in a main salt, the starting salt having an ammonia desorption temperature higher than an ammonia desorption temperature of the main salt, - a heater (34) arranged to heating the starter cartridge, - an ammonia consuming member (6), - at least one heat transfer fluid circulation line (22) arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and , on the other hand, the starter cartridge (8), the main cartridges (10) and the component (6), and - an ammonia circulation pipe (12) connecting the starter cartridge (8), the main cartridges (10) and the organ (6). Figure for abstract: figure 1

Description

Procédé de gestion thermique d’un système de stockage d’ammoniacProcess for thermal management of an ammonia storage system

L’invention concerne la gestion thermique dans un système de stockage d’ammoniac à bord d’un véhicule. Plus particulièrement, l’invention concerne un système de stockage d’ammoniac pour véhicule et un procédé de gestion thermique d’un tel système.The invention relates to thermal management in an ammonia storage system on board a vehicle. More particularly, the invention relates to an ammonia storage system for a vehicle and to a method for thermal management of such a system.

L’ammoniac peut remplir plusieurs fonctions à bord d’un véhicule automobile. Parmi les plus répandues, on peut citer son utilisation en tant que vecteur d’énergie pour une pile à combustible fonctionnant directement avec de l’ammoniac ou bien fonctionnant avec du dihydrogène, auquel cas l’ammoniac doit être craqué avant d’alimenter la pile. On peut également citer la réduction catalytique des gaz d’échappement dans les véhicules à moteur thermique.Ammonia can fulfill several functions on board a motor vehicle. Among the most widespread, mention may be made of its use as an energy carrier for a fuel cell operating directly with ammonia or else operating with dihydrogen, in which case the ammonia must be cracked before supplying the cell . We can also mention the catalytic reduction of exhaust gases in combustion engine vehicles.

Afin de stocker l’ammoniac à bord du véhicule, il est connu de le stocker sous forme gazeuse absorbé dans ou adsorbé sur un sel dans des cartouches de stockage. Il s’agit d’une méthode sûre de stockage d’ammoniac. L’ammoniac doit donc être désorbé avant de pouvoir être consommé. Pour des raisons de concision, dans le contexte de la description de la présente invention, on utilisera les termes absorber et désorber pour désigner respectivement le stockage et la libération de l'ammoniac gazeux sur ou à partir d'un sel, que ce stockage intervienne par absorption ou adsorption.In order to store ammonia on board the vehicle, it is known to store it in gaseous form absorbed in or adsorbed on a salt in storage cartridges. This is a safe method of storing ammonia. Ammonia must therefore be desorbed before it can be consumed. For reasons of brevity, in the context of the description of the present invention, the terms absorb and desorb will be used to designate respectively the storage and the release of gaseous ammonia on or from a salt, whether this storage takes place by absorption or adsorption.

La réaction de désorption de l’ammoniac étant endothermique, il est nécessaire de chauffer les cartouches de stockage afin de permettre la désorption d’ammoniac. A cette fin, il est connu de chauffer, par exemple à l’aide d’un fluide caloporteur, les cartouches lorsque le véhicule a besoin de consommer de l’ammoniac. Néanmoins, du fait de l’inertie des transferts de chaleur nécessaires pour la désorption de l’ammoniac dans les cartouches, l’ammoniac peut ne pas être désorbé suffisamment rapidement, ce qui peut avoir des conséquences néfastes sur le fonctionnement du véhicule, par exemple dans le cas où l’ammoniac sert à alimenter une pile à combustible lors d’un démarrage du véhicule.Since the ammonia desorption reaction is endothermic, it is necessary to heat the storage cartridges in order to allow ammonia desorption. To this end, it is known to heat, for example using a heat transfer fluid, the cartridges when the vehicle needs to consume ammonia. Nevertheless, due to the inertia of the heat transfers necessary for the desorption of the ammonia in the cartridges, the ammonia may not be desorbed quickly enough, which may have adverse consequences on the operation of the vehicle, for example in the case where the ammonia is used to supply a fuel cell when the vehicle is started.

L’invention a notamment pour but de remédier à ce problème en permettant une désorption rapide d’ammoniac, notamment lors d’un démarrage du véhicule.The object of the invention is in particular to remedy this problem by allowing rapid desorption of ammonia, in particular when the vehicle is started.

A cet effet, on prévoit selon l’invention un procédé de gestion thermique dans un système de stockage d’ammoniac pour véhicule, dans lequel le système comprend :To this end, provision is made according to the invention for a method of thermal management in an ammonia storage system for a vehicle, in which the system comprises:

- au moins une cartouche, dite de démarrage, de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel de démarrage,- at least one cartridge, called starter, for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called starter salt,

- au moins une cartouche, dite principale, de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel principal, le sel de démarrage présentant une température de désorption d’ammoniac supérieure à une température de désorption d’ammoniac du sel principal, ce à une pression donnée,- at least one cartridge, called main, for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called main salt, the starting salt having an ammonia desorption temperature higher than an ammonia desorption temperature of the main salt, at a given pressure,

- un chauffeur agencé pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage de manière à désorber l’ammoniac stocké dans le sel de démarrage,- a heater arranged to heat the at least one starter cartridge so as to desorb the ammonia stored in the starter salt,

- un organe de consommation d’ammoniac, comprenant par exemple une pile à combustible,- an ammonia consumption unit, comprising for example a fuel cell,

- au moins une ligne de circulation de fluide caloporteur agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, l’au moins une cartouche de démarrage, l’au moins une cartouche principale et l’organe de consommation d’ammoniac, et- at least one heat transfer fluid circulation line arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the at least one starter cartridge, the at least one cartridge main and ammonia consuming organ, and

- une conduite de circulation d’ammoniac connectant l’au moins une cartouche de démarrage, l’au moins une cartouche principale et l’organe de consommation d’ammoniac,- an ammonia circulation pipe connecting the at least one starter cartridge, the at least one main cartridge and the ammonia consumption device,

dans lequel on met en œuvre les étapes suivantes :in which the following steps are implemented:

- dans un régime de démarrage, on active le chauffeur pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage, on limite la circulation de fluide caloporteur vers l’au moins une cartouche de démarrage, et on fait circuler le fluide caloporteur dans la ligne pour chauffer l’au moins une cartouche principale, puis- in a start-up regime, the driver is activated to heat the at least one start-up cartridge, the circulation of heat transfer fluid is limited to the at least one start-up cartridge, and the heat transfer fluid is circulated in the line to heat the at least one main cartridge, then

- dans un régime d’alimentation, on désactive le chauffeur, on continue de faire circuler le fluide caloporteur dans la ligne pour chauffer l’au moins une cartouche principale et on permet la circulation de l’ammoniac dans la conduite vers l’au moins une cartouche de démarrage.- in a supply regime, the driver is deactivated, the heat transfer fluid is continued to circulate in the line to heat the at least one main cartridge and the ammonia is allowed to circulate in the pipe towards the at least a starter cartridge.

Ainsi le système de stockage comprend au moins une cartouche de démarrage équipée d’un chauffeur permettant une chauffe rapide de cette cartouche et une rapide désorption d’ammoniac pour alimenter l’organe de consommation le temps que l’au moins une cartouche principale commence à désorber de l’ammoniac.Thus the storage system comprises at least one starter cartridge equipped with a heater allowing rapid heating of this cartridge and rapid desorption of ammonia to supply the consumer unit while the at least one main cartridge begins to desorb ammonia.

Pendant le régime d’alimentation, une partie de l’ammoniac libéré par l’au moins une cartouche principale sert à remplir l’au moins une cartouche de démarrage. En effet, le chauffeur ayant été désactivé, la température dans l’au moins une cartouche de démarrage descend en-dessous de la température de désorption du sel de démarrage lors du régime d’alimentation, notamment grâce à la circulation de fluide caloporteur qui présente pendant le régime d’alimentation une température comprise entre la température de désorption d’ammoniac du sel principal et celle du sel de démarrage à la pression donnée. Le sel de démarrage de l’au moins une cartouche de démarrage peut alors absorber l’ammoniac provenant de l’au moins une cartouche principale. Ainsi, l’au moins une cartouche de démarrage est opérationnelle pour le prochain démarrage du véhicule.During the power regime, part of the ammonia released by the at least one main cartridge is used to fill the at least one starter cartridge. Indeed, the heater having been deactivated, the temperature in the at least one starter cartridge drops below the desorption temperature of the starter salt during the supply regime, in particular thanks to the circulation of heat transfer fluid which presents during the feed regime a temperature between the ammonia desorption temperature of the main salt and that of the starting salt at the given pressure. The starter salt of the at least one starter cartridge can then absorb the ammonia coming from the at least one main cartridge. Thus, the at least one starter cartridge is operational for the next start of the vehicle.

Par ailleurs, le fait que, pendant le régime d’alimentation, le fluide caloporteur soit configuré pour à la fois chauffer l’au moins une cartouche principale et refroidir l’au moins une cartouche de démarrage, permet aux calories fournies par le chauffeur à l’au moins une cartouche de démarrage lors du régime de démarrage d’être redistribuée par le fluide caloporteur à l’au moins une cartouche principale lors du régime d’alimentation. On optimise ainsi le bilan énergétique du procédé de gestion thermique.Furthermore, the fact that, during the supply regime, the heat transfer fluid is configured to both heat the at least one main cartridge and cool the at least one starter cartridge, allows the calories supplied by the driver to the at least one starter cartridge during the start-up regime to be redistributed by the heat transfer fluid to the at least one main cartridge during the supply regime. The energy balance of the thermal management process is thus optimized.

Avantageusement, l’au moins une cartouche de démarrage présente une capacité de stockage d’ammoniac inférieure à une capacité de stockage d’ammoniac de l’au moins une cartouche principale.Advantageously, the at least one starter cartridge has an ammonia storage capacity lower than an ammonia storage capacity of the at least one main cartridge.

On accélère ainsi d’autant plus la désorption d’ammoniac dans l’au moins une cartouche de démarrage.This further accelerates the desorption of ammonia in the at least one starter cartridge.

Avantageusement, le système de stockage d’ammoniac comprend en outre un capteur de pression dans la conduite de circulation d’ammoniac, et on effectue le passage du régime de démarrage au régime d’alimentation lorsque le capteur de pression mesure une pression en ammoniac supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple 2 ou 3 bar.Advantageously, the ammonia storage system further comprises a pressure sensor in the ammonia circulation pipe, and the transition from the start-up regime to the supply regime is carried out when the pressure sensor measures a higher ammonia pressure at a predetermined threshold, for example 2 or 3 bar.

Le changement de régime peut ainsi être piloté en fonction des mesures du capteur de pression, ce qui est simple à mettre en place.The change in speed can thus be controlled according to the measurements of the pressure sensor, which is simple to set up.

Avantageusement, on met également en œuvre l’étape suivante :Advantageously, the following step is also implemented:

- dans un régime de pic d’alimentation, on active le chauffeur pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage, on limite la circulation du fluide caloporteur vers l’au moins une cartouche de démarrage, et on continue de faire circuler le fluide caloporteur dans la ligne pour chauffer l’au moins une cartouche principale.- in a peak supply regime, the driver is activated to heat the at least one starter cartridge, the circulation of the heat transfer fluid to the at least one starter cartridge is limited, and the fluid continues to circulate coolant in the line to heat the at least one main cartridge.

L’invention permet ainsi également de pouvoir répondre à un pic momentané de consommation d’ammoniac par l’organe de consommation. En d’autres termes, l’au moins une cartouche de démarrage sert aussi bien de tampon pour un démarrage du véhicule que de réservoir complémentaire d’ammoniac qui peut libérer de l’ammoniac très rapidement.The invention thus also makes it possible to be able to respond to a momentary peak in ammonia consumption by the consumer organ. In other words, the at least one starter cartridge serves both as a buffer for starting the vehicle and as an additional ammonia reservoir which can release ammonia very quickly.

Avantageusement, le chauffeur comprend un chauffeur à induction.Advantageously, the driver comprises an induction heater.

Ce type de chauffeur est adapté pour chauffer rapidement l’au moins une cartouche de démarrage.This type of heater is suitable for rapidly heating the at least one starter cartridge.

Avantageusement, le sel de démarrage comprend du chlorure de magnésium ou du chlorure de manganèse ou un mélange de ceux-ci.Advantageously, the starter salt comprises magnesium chloride or manganese chloride or a mixture thereof.

Avantageusement, le sel principal comprend du chlorure de calcium ou du chlorure de strontium ou un mélange de ceux-ci.Advantageously, the main salt comprises calcium chloride or strontium chloride or a mixture of these.

Ces sels présentent des températures de désorption suffisamment éloignées entre elles, ce qui permet d’augmenter l’efficacité des transferts thermiques entre le fluide caloporteur et les cartouches, que ce soit pour refroidir l’au moins une cartouche de démarrage ou pour chauffer l’au moins une cartouche principale.These salts have desorption temperatures that are sufficiently far apart, which makes it possible to increase the efficiency of heat transfer between the heat transfer fluid and the cartridges, whether for cooling the at least one starter cartridge or for heating the at least one main cartridge.

Selon un mode de réalisation de l’invention, pendant le régime d’alimentation, on fait en outre circuler le fluide caloporteur dans l’au moins une cartouche de démarrage pour la refroidir, le fluide caloporteur présentant une température comprise entre la température de désorption d’ammoniac du sel principal et la température de désorption d’ammoniac du sel de démarrage à la pression donnée.According to one embodiment of the invention, during the supply regime, the heat transfer fluid is also circulated in the at least one starter cartridge to cool it, the heat transfer fluid having a temperature between the desorption temperature ammonia temperature of the main salt and the ammonia desorption temperature of the starting salt at the given pressure.

Le fluide caloporteur peut ainsi simultanément, lors du régime d’alimentation, refroidir l’au moins une cartouche de démarrage afin qu’elle puisse absorber de l’ammoniac en vue du prochain démarrage ou du prochain pic de consommation, et chauffer l’au moins une cartouche principale pour désorber l’ammoniac en vue d’alimenter l’organe de consommation d’ammoniac. Cela permet de simplifier l’organisation des transferts thermiques dans le système de stockage, et donc de simplifier la structure de ce système et notamment de la ligne de circulation du fluide caloporteur. De plus, on comprend que l’énergie thermique fournie à l’au moins une cartouche de démarrage par le chauffeur pendant le régime de démarrage n’est pas perdue puisqu’elle sert à réchauffer le fluide caloporteur pendant le régime d’alimentation qui va lui-même chauffer l’au moins une cartouche principale. Cela permet donc d’optimiser la consommation énergétique du système de stockage.The heat transfer fluid can thus simultaneously, during the supply regime, cool the at least one starter cartridge so that it can absorb ammonia with a view to the next start-up or the next consumption peak, and heat the au least one main cartridge for desorbing the ammonia in order to supply the ammonia consumer unit. This makes it possible to simplify the organization of heat transfers in the storage system, and therefore to simplify the structure of this system and in particular of the line of circulation of the heat transfer fluid. In addition, it is understood that the thermal energy supplied to the at least one starter cartridge by the driver during the start-up regime is not lost since it is used to heat the heat transfer fluid during the supply regime which goes itself heat the at least one main cartridge. This therefore optimizes the energy consumption of the storage system.

Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le système de stockage d’ammoniac comprend :According to another embodiment of the invention, the ammonia storage system comprises:

- une première ligne de circulation de fluide caloporteur, agencée pour permettre un échange de calories entre le fluide caloporteur et l’au moins une cartouche de démarrage, et- a first heat transfer fluid circulation line, arranged to allow an exchange of calories between the heat transfer fluid and the at least one starter cartridge, and

- une seconde ligne de circulation de fluide caloporteur, agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, l’au moins une cartouche principale et l’organe de consommation d’ammoniac,- a second heat transfer fluid circulation line, arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the at least one main cartridge and the consumer member of ammonia,

le système de stockage d’ammoniac comprenant en outre un échangeur de chaleur agencé pour permettre un échange de calories entre le fluide caloporteur de la première ligne et le fluide caloporteur de la seconde ligne, de préférence sans mélanger les fluides caloporteurs des deux lignes.the ammonia storage system further comprising a heat exchanger arranged to allow an exchange of calories between the heat transfer fluid of the first line and the heat transfer fluid of the second line, preferably without mixing the heat transfer fluids of the two lines.

L’invention permet ainsi la gestion thermique séparée de l’au moins une cartouche de démarrage et de l’au moins une cartouche principale, tout en évitant les pertes d’énergie thermique grâce à l’échangeur de chaleur. De plus, on comprend que l’énergie thermique fournie à l’au moins une cartouche de démarrage par le chauffeur pendant le régime de démarrage n’est pas perdue puisqu’elle sert à réchauffer le fluide caloporteur de la première ligne pendant le régime d’alimentation qui va lui-même chauffer le fluide caloporteur de la seconde ligne, au moyen de l’échangeur de chaleur, et donc indirectement l’au moins une cartouche principale. Cela permet donc d’optimiser la consommation énergétique du système de stockage.The invention thus allows the separate thermal management of the at least one starter cartridge and of the at least one main cartridge, while avoiding the loss of thermal energy thanks to the heat exchanger. In addition, it is understood that the thermal energy supplied to the at least one starter cartridge by the driver during the start-up regime is not lost since it is used to heat the heat transfer fluid of the first line during the start-up regime. supply which will itself heat the heat transfer fluid of the second line, by means of the heat exchanger, and therefore indirectly the at least one main cartridge. This therefore optimizes the energy consumption of the storage system.

Avantageusement, le procédé est mis en œuvre à bord d’un véhicule.Advantageously, the method is implemented on board a vehicle.

On prévoit également selon l’invention un système de stockage d’ammoniac pour véhicule qui comprend :There is also provided according to the invention an ammonia storage system for a vehicle which comprises:

- au moins une cartouche, dite de démarrage, de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel de démarrage,- at least one cartridge, called starter, for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called starter salt,

- au moins une cartouche, dite principale, de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel principal, le sel de démarrage présentant une température de désorption d’ammoniac supérieure à une température de désorption d’ammoniac du sel principal, ce à une pression donnée,- at least one cartridge, called main, for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called main salt, the starting salt having an ammonia desorption temperature higher than an ammonia desorption temperature of the main salt, at a given pressure,

- un chauffeur agencé pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage de manière à désorber l’ammoniac stocké dans le sel de démarrage,- a heater arranged to heat the at least one starter cartridge so as to desorb the ammonia stored in the starter salt,

- un organe de consommation d’ammoniac,- an ammonia-consuming organ,

- au moins une ligne de circulation de fluide caloporteur agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, l’au moins une cartouche de démarrage, l’au moins une cartouche principale et l’organe de consommation d’ammoniac, et- at least one heat transfer fluid circulation line arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the at least one starter cartridge, the at least one cartridge main and ammonia consuming organ, and

- une conduite de circulation d’ammoniac connectant l’au moins une cartouche de démarrage, l’au moins une cartouche principale et l’organe de consommation d’ammoniac.- an ammonia circulation line connecting the at least one starter cartridge, the at least one main cartridge and the ammonia consumption device.

Avantageusement, le système de stockage comprend en outre une unité de commande agencée pour mettre en œuvre un procédé de gestion thermique tel que décrit dans ce qui précède.Advantageously, the storage system further comprises a control unit arranged to implement a thermal management method as described above.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le chauffeur comprend un tuyau réalisé dans un matériau conducteur d’électricité, de préférence un matériau ferromagnétique, le tuyau étant configuré pour :According to one embodiment of the invention, the heater comprises a pipe made of an electrically conductive material, preferably a ferromagnetic material, the pipe being configured to:

- être chauffé par induction, et- be heated by induction, and

- former un tronçon de la ligne de circulation de fluide caloporteur.- form a section of the heat transfer fluid circulation line.

Préférentiellement, la partie extérieure de l’au moins une cartouche de démarrage formant contenant, en d’autres termes l’enveloppe de l’au moins une cartouche de démarrage, est réalisée dans un matériau non susceptible d’être chauffé par induction, tel que du plastique.Preferably, the outer part of the at least one starter cartridge forming the container, in other words the casing of the at least one starter cartridge, is made of a material that cannot be heated by induction, such as than plastic.

On prévoit aussi selon l’invention un véhicule automobile comprenant un système de stockage d’ammoniac tel que décrit dans ce qui précède.There is also provided according to the invention a motor vehicle comprising an ammonia storage system as described in the foregoing.

Brève description des figuresBrief description of figures

L'invention va maintenant être présentée à l’appui de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :The invention will now be presented in support of the following description given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which:

la est un schéma illustrant un système de stockage d’ammoniac pour véhicule selon un premier mode de réalisation de l’invention, there is a diagram illustrating an ammonia storage system for a vehicle according to a first embodiment of the invention,

la est une vue générale à plus grande échelle d’une cartouche de démarrage du système de stockage d’ammoniac de la , et there is an enlarged general view of an ammonia storage system starter cartridge from the , And

la est un schéma illustrant un système de stockage d’ammoniac pour véhicule selon un second mode de réalisation de l’invention. there is a diagram illustrating an ammonia storage system for a vehicle according to a second embodiment of the invention.

Description détailléedetailed description

On a représenté en un système de stockage d’ammoniac 2 pour un véhicule 4 selon un premier mode de réalisation de l’invention.We represented in an ammonia storage system 2 for a vehicle 4 according to a first embodiment of the invention.

Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend un organe de consommation d’ammoniac 6. Il s’agit d’un organe du véhicule 4 qui doit être alimenté en ammoniac pour fonctionner. Il peut d’agir d’une pile à combustible du type à ammoniac, ou bien d’une pile à combustible du type à hydrogène doté d’un module de craquage configuré pour craquer de l’ammoniac en un mélange gazeux comprenant du dihydrogène. Il peut également s’agir d’un organe de réduction catalytique des gaz d’échappement du véhicule. Ces différents types d’organes de consommation d’ammoniac étant connus, ils ne seront pas décrits davantage dans ce qui suit.The ammonia storage system 2 comprises an ammonia consumption member 6. This is a member of the vehicle 4 which must be supplied with ammonia in order to operate. It can be an ammonia-type fuel cell, or a hydrogen-type fuel cell with a cracking module configured to crack ammonia into a gas mixture comprising dihydrogen. It may also be a component for catalytic reduction of the vehicle's exhaust gases. Since these different types of ammonia-consuming organs are known, they will not be described further in what follows.

Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend au moins une cartouche, dite cartouche de démarrage 8, de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel de démarrage. Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend ici une seule cartouche de démarrage 8, mais on peut prévoir que le système de stockage d’ammoniac comprenne plusieurs cartouches de démarrage, par exemple deux ou plus. La cartouche de démarrage 8 permet le stockage de l’ammoniac sous forme gazeuse. A cet effet, la cartouche de démarrage 8 comprend une matrice portant le sel de démarrage, l’ammoniac étant absorbé dans le sel de démarrage. Ici, le sel de démarrage comprend du chlorure de magnésium ou du chlorure de manganèse ou un mélange de ceux-ci.The ammonia storage system 2 comprises at least one cartridge, called a starter cartridge 8, for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called a starter salt. The ammonia storage system 2 here comprises a single starter cartridge 8, but provision can be made for the ammonia storage system to comprise several starter cartridges, for example two or more. The starter cartridge 8 allows the storage of ammonia in gaseous form. To this end, the starter cartridge 8 comprises a matrix carrying the starter salt, the ammonia being absorbed in the starter salt. Here, the starter salt includes magnesium chloride or manganese chloride or a mixture thereof.

Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend au moins une cartouche, dite cartouche principale 10, de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel principal. Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend ici deux cartouches principales 10, mais on peut prévoir que le système de stockage d’ammoniac comprenne un nombre plus élevé de cartouches principales. Les cartouches principales 10 permettent le stockage de l’ammoniac sous forme gazeuse. A cet effet, les cartouches principales 10 comprennent chacune une matrice portant le sel principal, l’ammoniac étant absorbé dans le sel principal. Ici, le sel principal comprend du chlorure de calcium ou du chlorure de strontium ou un mélange de ceux-ci. Le sel de démarrage présente une température de désorption d’ammoniac Tdsupérieure à une température de désorption d’ammoniac du sel principal Tp, ce à une pression donnée, par exemple 2 ou 3 bar. L’intérêt de cette propriété sera expliqué plus loin.The ammonia storage system 2 comprises at least one cartridge, called the main cartridge 10, for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called the main salt. The ammonia storage system 2 here comprises two main cartridges 10, but provision can be made for the ammonia storage system to comprise a higher number of main cartridges. The main cartridges 10 allow the storage of ammonia in gaseous form. To this end, the main cartridges 10 each comprise a matrix carrying the main salt, the ammonia being absorbed in the main salt. Here, the main salt includes calcium chloride or strontium chloride or a mixture thereof. The starting salt has an ammonia desorption temperature T d greater than an ammonia desorption temperature of the main salt T p , at a given pressure, for example 2 or 3 bar. The interest of this property will be explained later.

Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend une conduite de circulation d’ammoniac 12 connectant la cartouche de démarrage 8, les cartouches principales 10 et l’organe de consommation d’ammoniac 6. La conduite de circulation d’ammoniac 12 permet à l’ammoniac libéré par la cartouche de démarrage 8 et les cartouches principales 10 d’être acheminé vers l’organe de consommation d’ammoniac 6.The ammonia storage system 2 comprises an ammonia circulation line 12 connecting the starter cartridge 8, the main cartridges 10 and the ammonia consumer unit 6. The ammonia circulation line 12 allows the the ammonia released by the starter cartridge 8 and the main cartridges 10 to be routed to the ammonia consumer unit 6.

La conduite de circulation d’ammoniac 12 comprend une unité de dosage 14 qui permet de doser la quantité d’ammoniac qui est acheminée des cartouches 8, 10 en direction de l’organe de consommation d’ammoniac 6. La conduite de circulation d’ammoniac 12 comprend en outre un capteur de pression 16 qui permet la mesure de la pression en ammoniac dans la conduite de circulation d’ammoniac 12.The ammonia circulation pipe 12 comprises a metering unit 14 which makes it possible to meter the quantity of ammonia which is conveyed from the cartridges 8, 10 in the direction of the ammonia consumption member 6. The circulation pipe of ammonia 12 further comprises a pressure sensor 16 which allows the measurement of the ammonia pressure in the ammonia circulation line 12.

La conduite de circulation d’ammoniac 12 comprend, à la sortie en ammoniac de la cartouche de démarrage 8, une vanne tout ou rien 18a configurée pour être électriquement commandable. La vanne tout ou rien 18a peut occuper une position ouverte dans laquelle elle permet le passage d’ammoniac à travers la vanne dans les deux sens, et une position fermée dans laquelle elle empêche le passage d’ammoniac à travers la vanne dans les deux sens.The ammonia circulation line 12 comprises, at the ammonia outlet of the starter cartridge 8, an on/off valve 18a configured to be electrically controllable. The on/off valve 18a can occupy an open position in which it allows the passage of ammonia through the valve in both directions, and a closed position in which it prevents the passage of ammonia through the valve in both directions. .

La conduite de circulation d’ammoniac 12 comprend une soupape passive 20 à la sortie en ammoniac de chacune des cartouches principales 10. Par le terme « passive », on entend que la soupape fonctionne sans être alimentée en énergie et sans être commandée par un organe prévu à cet effet. Chaque soupape passive 20 est configurée pour empêcher l’ammoniac présent dans la conduite de circulation d’ammoniac 12 d’entrer dans la cartouche principale 10 à laquelle elle est connectée. Chaque soupape passive 20 est configurée pour permettre le passage de l’ammoniac de la cartouche principale 10 à laquelle elle est connectée vers la conduite de circulation d’ammoniac 12 lorsque la pression en ammoniac dans ladite cartouche principale 10 est suffisamment élevée.The ammonia circulation line 12 comprises a passive valve 20 at the ammonia outlet of each of the main cartridges 10. By the term “passive”, it is meant that the valve operates without being supplied with energy and without being controlled by a component. meant for that purpose. Each passive valve 20 is configured to prevent the ammonia present in the ammonia circulation line 12 from entering the main cartridge 10 to which it is connected. Each passive valve 20 is configured to allow the passage of ammonia from the main cartridge 10 to which it is connected to the ammonia circulation line 12 when the ammonia pressure in said main cartridge 10 is sufficiently high.

Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend une ligne de circulation de fluide caloporteur 22 agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, un fluide caloporteur, et, d’autre part, la cartouche de démarrage 8, les cartouches principales 10 et l’organe de consommation d’ammoniac 6. Sur la , les flèches indiquent le sens de circulation du fluide caloporteur dans la ligne de circulation 22.The ammonia storage system 2 comprises a heat transfer fluid circulation line 22 arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, a heat transfer fluid, and, on the other hand, the starter cartridge 8, the cartridges main 10 and ammonia consuming organ 6. On the , the arrows indicate the direction of circulation of the heat transfer fluid in the circulation line 22.

La ligne de circulation de fluide caloporteur 22 comprend une vanne à quatre ports 24 délimitant quatre tronçons. Le premier tronçon 26 correspond à la sortie en fluide caloporteur de l’organe de consommation d’ammoniac 6. Le deuxième tronçon 28 correspond à l’entrée en fluide caloporteur de la cartouche de démarrage 8. Le troisième tronçon 30 correspond à l’entrée en fluide caloporteur des cartouches principales 10. Pour chaque cartouche principale 10, le troisième tronçon 28 comprend une vanne tout à rien 18b configurée pour être électriquement commandable. Le troisième tronçon 30 est en outre alimenté par la sortie en fluide caloporteur de la cartouche de démarrage 8. Le quatrième tronçon 32 correspond à une entrée en fluide caloporteur de l’organe de consommation d’ammoniac 6. Le quatrième tronçon 32 est en outre alimenté par la sortie en fluide caloporteur des cartouches principales 10.The heat transfer fluid circulation line 22 comprises a valve with four ports 24 delimiting four sections. The first section 26 corresponds to the coolant fluid outlet of the ammonia consuming member 6. The second section 28 corresponds to the coolant fluid inlet of the starter cartridge 8. The third section 30 corresponds to the inlet in heat transfer fluid from the main cartridges 10. For each main cartridge 10, the third section 28 comprises an all-to-nothing valve 18b configured to be electrically controllable. The third section 30 is further supplied by the heat transfer fluid outlet of the starter cartridge 8. The fourth section 32 corresponds to a heat transfer fluid inlet of the ammonia consuming member 6. The fourth section 32 is furthermore powered by the heat transfer fluid outlet of the main cartridges 10.

La illustre l’agencement de la cartouche de démarrage 8 dans le système de stockage d’ammoniac 2. Comme cela est représenté sur cette figure, le système de stockage d’ammoniac 2 comprend un chauffeur 34 configuré pour chauffer la cartouche de démarrage 8 de manière à désorber l’ammoniac stocké dans le sel de démarrage. Le chauffeur 34 est ici un chauffeur du type à induction. Il comprend un tuyau 36 réalisé dans un matériau conducteur d’électricité, ici un matériau ferromagnétique, connecté à une source de courant alternatif 38. Le tuyau 36 est enroulé sous forme de spires autour de la cartouche de démarrage 8. En chauffant par induction le tuyau 36 de manière connue en soi, on chauffe également la cartouche de démarrage 8. Une enveloppe externe de la cartouche de démarrage 8 est réalisée en plastique afin qu’elle ne soit pas chauffée par induction. Le tuyau 36 est connecté à une alimentation en fluide de refroidissement configurée pour refroidir le tuyau 36 lorsqu’on arrête de le chauffer par induction.There illustrates the arrangement of the starter cartridge 8 in the ammonia storage system 2. As shown in this figure, the ammonia storage system 2 comprises a heater 34 configured to heat the starter cartridge 8 so as to to desorb the ammonia stored in the starting salt. The heater 34 is here an induction type heater. It comprises a pipe 36 made of an electrically conductive material, here a ferromagnetic material, connected to an alternating current source 38. The pipe 36 is wound in the form of turns around the starter cartridge 8. By heating the pipe 36 in a manner known per se, the starter cartridge 8 is also heated. An outer casing of the starter cartridge 8 is made of plastic so that it is not heated by induction. Pipe 36 is connected to a coolant supply configured to cool pipe 36 when it is discontinued from being inductively heated.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le tuyau 36 est connecté à la ligne de circulation de fluide caloporteur 22 de sorte qu’il forme un tronçon de celui-ci. Le tuyau 36 forme alors à la fois une source de chaleur, par induction, et un échangeur de chaleur, en tant que tronçon de la ligne de circulation de fluide caloporteur 22. En d’autres termes, le chauffeur 34 peut aussi bien fournir des calories à la cartouche de démarrage 8 qu’absorber des calories de la cartouche de démarrage 8. Cela contribue à réduire le nombre d’éléments constituant le système de stockage d’ammoniac 2 et donc à faciliter sa conception ainsi qu’à réduire son coût de fabrication.According to a particular embodiment of the invention, the pipe 36 is connected to the heat transfer fluid circulation line 22 so that it forms a section thereof. The pipe 36 then forms both a source of heat, by induction, and a heat exchanger, as a section of the heat transfer fluid circulation line 22. In other words, the heater 34 can also provide calories to the starter cartridge 8 than to absorb calories from the starter cartridge 8. This contributes to reducing the number of elements constituting the ammonia storage system 2 and therefore to facilitating its design as well as reducing its cost Manufacturing.

Le système de stockage d’ammoniac 2 comprend une unité de commande 40 configurée pour commander le fonctionnement des éléments du système de stockage d’ammoniac 2, notamment celui de l’unité de dosage 14, des vannes tout ou rien 18a, 18b et du chauffeur 34.The ammonia storage system 2 comprises a control unit 40 configured to control the operation of the elements of the ammonia storage system 2, in particular that of the metering unit 14, the on/off valves 18a, 18b and the driver 34.

On va maintenant décrire un procédé de gestion thermique du système de stockage d’ammoniac 2 qui est mis en œuvre par l’unité de commande 40 à bord du véhicule 4.We will now describe a method of thermal management of the ammonia storage system 2 which is implemented by the control unit 40 on board the vehicle 4.

On suppose que le véhicule 4 est initialement à l’arrêt. Lorsqu’il est mis en marche, le procédé commence par un régime de démarrage.It is assumed that vehicle 4 is initially stationary. When turned on, the process begins with a start-up regime.

Pendant le régime de démarrage, on active le chauffeur 34 de manière à chauffer la cartouche de démarrage 8 et le sel de démarrage dans lequel de l’ammoniac est absorbé. Pendant ce chauffage, on limite la circulation de fluide caloporteur vers la cartouche de démarrage 8 pour ne pas la refroidir sans que cela ne soit nécessaire. Avec le chauffage, le sel de démarrage finit par atteindre sa température de désorption d’ammoniac Td. Le sel de démarrage commence alors à désorber l’ammoniac. Lors du régime de démarrage, la vanne tout ou rien 18a est ouverte de sorte que l’ammoniac désorbé du sel de démarrage peut sortir de la cartouche de démarrage 8 pour alimenter la conduite de circulation d’ammoniac 12. L’unité de dosage 14 dose la quantité de cet ammoniac qui est fourni à l’organe de consommation d’ammoniac 6.During the starting regime, the heater 34 is activated so as to heat the starting cartridge 8 and the starting salt in which ammonia is absorbed. During this heating, the circulation of heat transfer fluid to the starter cartridge 8 is limited so as not to cool it unnecessarily. With heating, the starter salt eventually reaches its ammonia desorption temperature T d . The starter salt then begins to desorb the ammonia. During the start-up regime, the on/off valve 18a is opened so that the ammonia desorbed from the start-up salt can exit from the start-up cartridge 8 to supply the ammonia circulation line 12. The dosing unit 14 doses the amount of this ammonia that is supplied to the ammonia consuming organ 6.

Pendant le régime de démarrage, les vannes tout ou rien 18b sont ouvertes, et on fait circuler le fluide caloporteur dans la ligne de circulation 22 pour chauffer les cartouches principales 10. Le fluide caloporteur présente initialement une basse température, mais à mesure que l’organe 6 consomme de l’ammoniac, celui-ci libère de la chaleur qui est absorbée par le fluide caloporteur, qui monte alors en température. Dans ces conditions, le fluide caloporteur chauffe les cartouches principales 10 plus lentement que le chauffeur 34 chauffe la cartouche de démarrage 8, si bien que de l’ammoniac est d’abord désorbé de la cartouche de démarrage 8.During the start-up regime, the all-or-nothing valves 18b are open, and the heat transfer fluid is circulated in the circulation line 22 to heat the main cartridges 10. The heat transfer fluid initially has a low temperature, but as the member 6 consumes ammonia, the latter releases heat which is absorbed by the heat transfer fluid, which then rises in temperature. Under these conditions, the heat transfer fluid heats the main cartridges 10 more slowly than the heater 34 heats the starter cartridge 8, so that ammonia is first desorbed from the starter cartridge 8.

Pendant le régime de démarrage, le fluide caloporteur continue de chauffer les cartouches principales 10, si bien que le sel principal des cartouches principales 10 finit par atteindre sa température de désorption d’ammoniac Tp. Le sel de démarrage commence alors à désorber l’ammoniac. Cet ammoniac désorbé sort des cartouches principales 10 et passe par les soupapes passives 20 pour alimenter la conduite de circulation d’ammoniac 12, ce qui fait monter la pression en ammoniac dans la conduite de circulation d’ammoniac 12.During the start-up regime, the heat transfer fluid continues to heat the main cartridges 10, so that the main salt of the main cartridges 10 ends up reaching its ammonia desorption temperature T p . The starter salt then begins to desorb the ammonia. This desorbed ammonia exits the main cartridges 10 and passes through the passive valves 20 to supply the ammonia circulation line 12, which raises the ammonia pressure in the ammonia circulation line 12.

Pendant le régime de démarrage, l’organe 6 est principalement alimenté en ammoniac par la cartouche de démarrage 8.During the starting regime, component 6 is mainly supplied with ammonia by starting cartridge 8.

Une fois que le capteur de pression 16 mesure une pression en ammoniac supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple 2 ou 3 bar, on passe du régime de démarrage à un régime d’alimentation.Once the pressure sensor 16 measures an ammonia pressure greater than a predetermined threshold, for example 2 or 3 bar, the switchover from the start-up regime to a supply regime.

Pendant le régime d’alimentation, on désactive le chauffeur 34 et on fait circuler le fluide caloporteur vers la cartouche de démarrage 8. A ce moment-là, la température du fluide caloporteur Tfest comprise entre la température de désorption d’ammoniac du sel principal Tpet la température de désorption d’ammoniac du sel de démarrage Td. Le fluide caloporteur permet ainsi de refroidir la cartouche de démarrage 8, de sorte que le sel de démarrage cesse de désorber de l’ammoniac. On comprend ainsi que le fait que le sel de démarrage présente une température de désorption d’ammoniac Tdsupérieure à la température de désorption d’ammoniac du sel principal Tppermet à la fois de refroidir la cartouche de démarrage 8 et les cartouches principales 10 avec un même fluide caloporteur.During the supply regime, the heater 34 is deactivated and the heat transfer fluid is circulated towards the starter cartridge 8. At this moment, the temperature of the heat transfer fluid T f is between the ammonia desorption temperature of the main salt T p and the ammonia desorption temperature of the starting salt T d . The heat transfer fluid thus makes it possible to cool the starter cartridge 8, so that the starter salt ceases to desorb ammonia. It is thus understood that the fact that the starter salt has an ammonia desorption temperature T d higher than the ammonia desorption temperature of the main salt T p makes it possible both to cool the starter cartridge 8 and the main cartridges 10 with the same heat transfer fluid.

Pendant le régime d’alimentation, on maintient la vanne tout ou rien 18a ouverte de manière que de l’ammoniac provenant des cartouches principales 10 puissent remplir la cartouche de démarrage 8. La baisse de température du sel de démarrage grâce au fluide caloporteur lui permet d’absorber l’ammoniac. On ferme la vanne tout ou rien 18a lorsque la cartouche de démarrage 8 a absorbé suffisamment d’ammoniac. La cartouche de démarrage 8 sera ainsi prête pour libérer de l’ammoniac, par exemple pour le prochain démarrage du véhicule 4.During the supply regime, the all-or-nothing valve 18a is kept open so that ammonia coming from the main cartridges 10 can fill the starter cartridge 8. The drop in temperature of the starter salt thanks to the heat transfer fluid allows it to to absorb ammonia. The on/off valve 18a is closed when the starter cartridge 8 has absorbed enough ammonia. Starter cartridge 8 will thus be ready to release ammonia, for example for the next start of vehicle 4.

Pendant le régime d’alimentation, on continue de faire circuler le fluide caloporteur dans la ligne de circulation 22 pour chauffer les cartouches principales 10 afin qu’elles continuent de libérer de l’ammoniac tant que l’organe 6 en a besoin, cette gestion étant commandée par l’unité de commande 40 et l’unité de dosage 14.During the supply regime, the heat transfer fluid continues to circulate in the circulation line 22 to heat the main cartridges 10 so that they continue to release ammonia as long as the member 6 needs it, this management being controlled by the control unit 40 and the metering unit 14.

Pendant le régime d’alimentation, l’organe 6 est principalement alimenté en ammoniac par les cartouches principales 10.During the feeding regime, the 6 organ is mainly supplied with ammonia from the 10 main cartridges.

Dans le cas où l’organe 6 présente un pic de consommation d’ammoniac, on met en œuvre un régime de pic d’alimentation, dans lequel on active le chauffeur 34 de manière à chauffer la cartouche de démarrage 8, qui a été rechargée en ammoniac pendant le régime d’alimentation. Pendant ce chauffage, on limite la circulation de fluide caloporteur vers la cartouche de démarrage 8 pour ne pas la refroidir sans que cela ne soit nécessaire. Avec le chauffage, le sel de démarrage finit par atteindre sa température de désorption d’ammoniac Td. Le sel de démarrage commence alors à désorber l’ammoniac. Lors du régime de pic d’alimentation, la vanne tout ou rien 18a est ouverte de sorte que l’ammoniac désorbé du sel de démarrage peut sortir de la cartouche de démarrage 8 pour alimenter la conduite de circulation d’ammoniac 12. L’unité de dosage 14 dose la quantité de cet ammoniac qui est fourni à l’organe de consommation d’ammoniac 6. Pendant le régime de pic d’alimentation, les cartouches principales 10 sont chauffées par le fluide caloporteur de la même manière que pendant le régime d’alimentation. Ainsi, pendant le régime de pic d’alimentation, l’organe 6 est alimenté en ammoniac à la fois par la cartouche de démarrage 8 et les cartouches principales 10.In the case where the member 6 has a peak in ammonia consumption, a peak supply regime is implemented, in which the heater 34 is activated so as to heat the starter cartridge 8, which has been recharged in ammonia during the feeding regime. During this heating, the circulation of heat transfer fluid to the starter cartridge 8 is limited so as not to cool it unnecessarily. With heating, the starter salt eventually reaches its ammonia desorption temperature T d . The starter salt then begins to desorb the ammonia. During the peak supply regime, the on/off valve 18a is opened so that the ammonia desorbed from the starter salt can exit from the starter cartridge 8 to feed the ammonia circulation line 12. The unit metering device 14 meters the amount of this ammonia which is supplied to the ammonia consumer member 6. During the peak supply regime, the main cartridges 10 are heated by the heat transfer fluid in the same way as during the regime power supply. Thus, during the peak supply regime, the member 6 is supplied with ammonia both by the starter cartridge 8 and the main cartridges 10.

On a représenté en un système de stockage d’ammoniac 2’ selon un second mode de réalisation de l’invention.We represented in an ammonia storage system 2' according to a second embodiment of the invention.

Le système de stockage d’ammoniac 2’ diffère de celui du premier mode en ce que la ligne de circulation de fluide caloporteur 22 comporte une première ligne de circulation de fluide caloporteur 22a, agencée pour permettre un échange de calories entre le fluide caloporteur et la cartouche de démarrage 8, et une seconde ligne de circulation de fluide caloporteur 22b, agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, les cartouches principales 10 et l’organe de consommation d’ammoniac 6. La circulation du fluide caloporteur dans la première ligne 22a est assurée par une pompe 42. Le système de stockage d’ammoniac 2’ comporte en outre un échangeur de chaleur 44 configuré pour permettre un échange de calories entre le fluide caloporteur de la première ligne 22a et le fluide caloporteur de la seconde ligne 22b sans qu’il n’y ait de mélange des fluides caloporteurs des deux lignes 22a, 22b.The ammonia storage system 2' differs from that of the first mode in that the heat transfer fluid circulation line 22 comprises a first heat transfer fluid circulation line 22a, arranged to allow an exchange of calories between the heat transfer fluid and the starter cartridge 8, and a second heat transfer fluid circulation line 22b, arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the main cartridges 10 and the consumption of ammonia 6. The circulation of the heat transfer fluid in the first line 22a is ensured by a pump 42. The ammonia storage system 2' also comprises a heat exchanger 44 configured to allow an exchange of calories between the fluid heat transfer fluid from the first line 22a and the heat transfer fluid from the second line 22b without there being any mixing of the heat transfer fluids from the two lines 22a, 22b.

Le système de stockage d’ammoniac 2’ comprend une vanne à trois port 25 qui remplace la vanne à quatre ports du système de stockage d’ammoniac du premier mode de réalisation. Le deuxième port est en effet remplacé par l’échangeur de chaleur 44. Les trois ports restants sont configurés de la même manière que dans le premier mode de réalisation.The ammonia storage system 2' includes a three-port valve 25 which replaces the four-port valve of the ammonia storage system of the first embodiment. The second port is in effect replaced by the heat exchanger 44. The remaining three ports are configured in the same way as in the first embodiment.

Le système de stockage d’ammoniac 2’ comprend une unité de commande 40 configurée pour mettre en œuvre un procédé de gestion thermique du système de stockage d’ammoniac 2’ similaire à celui du premier mode de réalisation.The ammonia storage system 2' comprises a control unit 40 configured to implement a thermal management method of the ammonia storage system 2' similar to that of the first embodiment.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.The invention is not limited to the embodiments shown and other embodiments will be apparent to those skilled in the art.

On peut notamment prévoir un capteur de température dans la ou les ligne de circulation de fluide caloporteur pour s’assurer que la température du ou des fluides caloporteurs Tfreste comprise entre la température de désorption d’ammoniac du sel principale Tpet la température de désorption d’ammoniac du sel de démarrage Tdpendant le régime d’alimentation.In particular, a temperature sensor can be provided in the heat transfer fluid circulation line(s) to ensure that the temperature of the heat transfer fluid(s) T f remains between the ammonia desorption temperature of the main salt T p and the temperature of ammonia desorption from the starting salt T d during the feeding regime.

Dans chacun des modes de réalisation, on peut utiliser d’autres moyens que le capteur de pression pour déterminer le moment de passage du régime de démarrage au régime d’alimentation. Par exemple, on peut utiliser un abaque préétabli de données du système de stockage d’ammoniac comme référence pour déterminer le moment pour effectuer le passage du régime de démarrage au régime d’alimentation. De manière plus générale, tout moyen ou toute méthode permettant de mesurer, directement ou indirectement, la quantité d’ammoniac dans la conduite de circulation d’ammoniac est adapté pour déterminer le moment pour effectuer le passage du régime de démarrage au régime d’alimentation.In each of the embodiments, means other than the pressure sensor can be used to determine the moment of passage from the starting regime to the feeding regime. For example, a pre-established chart of data from the ammonia storage system can be used as a reference to determine when to make the transition from the start-up regime to the feed regime. More generally, any means or any method making it possible to measure, directly or indirectly, the quantity of ammonia in the ammonia circulation line is suitable for determining the moment for carrying out the transition from the start-up regime to the supply regime. .

Liste de référencesList of references

2 ; 2’ : système de stockage d’ammoniac
4 : véhicule
6 : organe de consommation d’ammoniac
8 : cartouche de démarrage
10 : cartouche principale
12 : conduite de circulation d’ammoniac
14 : unité de dosage
16 : capteur de pression
18a, 18b : vanne tout ou rien
20 : soupape passive
22 : ligne de circulation de fluide caloporteur
22a : première ligne de circulation de fluide caloporteur
22b : seconde ligne de circulation de fluide caloporteur
24 : vanne à quatre ports
25 : vanne à trois ports
26 : premier tronçon
28 : deuxième tronçon
30 : troisième tronçon
32 : quatrième tronçon
34 : chauffeur
36 : tuyau
38 : source de courant alternatif
40 : unité de commande
42 : pompe
44 : échangeur de chaleur2; 2': ammonia storage system
4: vehicle
6: ammonia consuming organ
8: starter cartridge
10: main cartridge
12: ammonia circulation line
14: dosing unit
16: pressure sensor
18a, 18b: on/off valve
20: passive valve
22: heat transfer fluid circulation line
22a: first heat transfer fluid circulation line
22b: second heat transfer fluid circulation line
24: four-port valve
25: three-port valve
26: first section
28: second section
30: third section
32: fourth section
34: driver
36: pipe
38: alternating current source
40: control unit
42: pump
44: heat exchanger

Claims (11)

Procédé de gestion thermique dans un système de stockage d’ammoniac (2 ; 2’) pour véhicule, caractérisé en ce que le système comprend :
- au moins une cartouche, dite de démarrage (8), de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel de démarrage,
- au moins une cartouche, dite principale (10), de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel principal, le sel de démarrage présentant une température de désorption d’ammoniac supérieure à une température de désorption d’ammoniac du sel principal, ce à une pression donnée,
- un chauffeur (34) agencé pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage (8) de manière à désorber l’ammoniac stocké dans le sel de démarrage,
- un organe de consommation d’ammoniac (6),
- au moins une ligne de circulation de fluide caloporteur (22) agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, l’au moins une cartouche de démarrage (8), l’au moins une cartouche principale (10) et l’organe de consommation d’ammoniac (6), et
- une conduite de circulation d’ammoniac (12) connectant l’au moins une cartouche de démarrage (8), l’au moins une cartouche principale (10) et l’organe de consommation d’ammoniac (6),
dans lequel on met en œuvre les étapes suivantes :
- dans un régime de démarrage, on active le chauffeur (34) pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage (8), on limite la circulation de fluide caloporteur vers l’au moins une cartouche de démarrage (8), et on fait circuler le fluide caloporteur dans la ligne (22) pour chauffer l’au moins une cartouche principale (10), puis
- dans un régime d’alimentation, on désactive le chauffeur (34), on continue de faire circuler le fluide caloporteur dans la ligne (22) pour chauffer l’au moins une cartouche principale (10) et on permet la circulation de l’ammoniac dans la conduite (12) vers l’au moins une cartouche de démarrage (8).Thermal management method in an ammonia storage system (2; 2') for a vehicle, characterized in that the system comprises:
- at least one cartridge, called starter (8), for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called starter salt,
- at least one cartridge, called the main cartridge (10), for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called the main salt, the starting salt having an ammonia desorption temperature higher than an ammonia desorption temperature of the main salt, this at a given pressure,
- a heater (34) arranged to heat the at least one starter cartridge (8) so as to desorb the ammonia stored in the starter salt,
- an ammonia consuming device (6),
- at least one heat transfer fluid circulation line (22) arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the at least one starter cartridge (8), the at least one main cartridge (10) and the ammonia consumer member (6), and
- an ammonia circulation line (12) connecting the at least one starter cartridge (8), the at least one main cartridge (10) and the ammonia consumer unit (6),
in which the following steps are implemented:
- in a starting regime, the driver (34) is activated to heat the at least one starter cartridge (8), the circulation of heat transfer fluid to the at least one starter cartridge (8) is limited, and circulates the heat transfer fluid in the line (22) to heat the at least one main cartridge (10), then
- in a supply regime, the heater (34) is deactivated, the heat transfer fluid is continued to circulate in the line (22) to heat the at least one main cartridge (10) and the circulation of the ammonia in the line (12) to the at least one starter cartridge (8). Procédé de gestion thermique selon la revendication précédente, dans lequel, le système de stockage d’ammoniac (2 ; 2’) comprenant en outre un capteur de pression (16) dans la conduite de circulation d’ammoniac (12), on effectue le passage du régime de démarrage au régime d’alimentation lorsque le capteur de pression (16) mesure une pression en ammoniac supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple 2 ou 3 bar.Thermal management method according to the preceding claim, in which, the ammonia storage system (2; 2') further comprising a pressure sensor (16) in the ammonia circulation pipe (12), the passage from the start-up regime to the supply regime when the pressure sensor (16) measures an ammonia pressure greater than a predetermined threshold, for example 2 or 3 bar. Procédé de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on met en œuvre l’étape suivante :
- dans un régime de pic d’alimentation, on active le chauffeur (34) pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage (8), on limite la circulation du fluide caloporteur vers l’au moins une cartouche de démarrage (8), et on continue de faire circuler le fluide caloporteur dans la ligne (22) pour chauffer l’au moins une cartouche principale (10).Thermal management method according to any one of the preceding claims, in which the following step is implemented:
- in a peak supply regime, the driver (34) is activated to heat the at least one starter cartridge (8), the circulation of the heat transfer fluid to the at least one starter cartridge (8) is limited , and the heat transfer fluid continues to circulate in the line (22) to heat the at least one main cartridge (10). Procédé de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le chauffeur (34) comprend un chauffeur à induction.A thermal management method according to any preceding claim, wherein the heater (34) comprises an induction heater. Procédé de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel pendant le régime d’alimentation, on fait en outre circuler le fluide caloporteur dans l’au moins une cartouche de démarrage (8) pour la refroidir, le fluide caloporteur présentant une température comprise entre la température de désorption d’ammoniac du sel principal et la température de désorption d’ammoniac du sel de démarrage à la pression donnée.Thermal management method according to any one of Claims 1 to 4, in which during the supply regime, the heat transfer fluid is also circulated in the at least one starter cartridge (8) in order to cool it, the fluid coolant having a temperature between the ammonia desorption temperature of the main salt and the ammonia desorption temperature of the starting salt at the given pressure. Procédé de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le système de stockage d’ammoniac (2’) comprend :
- une première ligne de circulation de fluide caloporteur (22a), agencée pour permettre un échange de calories entre le fluide caloporteur et l’au moins une cartouche de démarrage (8), et
- une seconde ligne de circulation de fluide caloporteur (22b), agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, l’au moins une cartouche principale (10) et l’organe de consommation d’ammoniac (6),
le système de stockage d’ammoniac (2’) comprenant en outre un échangeur de chaleur (44) agencé pour permettre un échange de calories entre le fluide caloporteur de la première ligne (22a) et le fluide caloporteur de la seconde ligne (22b), de préférence sans mélanger les fluides caloporteurs des deux lignes.Thermal management method according to any one of claims 1 to 4, in which the ammonia storage system (2') comprises:
- a first heat transfer fluid circulation line (22a), arranged to allow an exchange of calories between the heat transfer fluid and the at least one starter cartridge (8), and
- a second heat transfer fluid circulation line (22b), arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the at least one main cartridge (10) and the ammonia consuming organ (6),
the ammonia storage system (2') further comprising a heat exchanger (44) arranged to allow an exchange of calories between the heat transfer fluid of the first line (22a) and the heat transfer fluid of the second line (22b) , preferably without mixing the heat transfer fluids of the two lines. Procédé de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, mis en œuvre à bord d’un véhicule (4).Thermal management method according to any one of the preceding claims, implemented on board a vehicle (4). Système de stockage d’ammoniac pour véhicule (2 ; 2’), caractérisé en ce qu’il comprend :
- au moins une cartouche, dite de démarrage (8), de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel de démarrage,
- au moins une cartouche, dite principale (10), de stockage d’ammoniac sous forme absorbée dans un sel, dit sel principal, le sel de démarrage présentant une température de désorption d’ammoniac supérieure à une température de désorption d’ammoniac du sel principal, ce à une pression donnée,
- un chauffeur (34) agencé pour chauffer l’au moins une cartouche de démarrage de manière à désorber l’ammoniac stocké dans le sel de démarrage,
- un organe de consommation d’ammoniac (6),
- au moins une ligne de circulation de fluide caloporteur (22) agencée pour permettre un échange de calories entre, d’une part, le fluide caloporteur, et, d’autre part, l’au moins une cartouche de démarrage (8), l’au moins une cartouche principale (10) et l’organe de consommation d’ammoniac (6), et
- une conduite de circulation d’ammoniac (12) connectant l’au moins une cartouche de démarrage (8), l’au moins une cartouche principale (10) et l’organe de consommation d’ammoniac (6).Ammonia storage system for a vehicle (2; 2'), characterized in that it comprises:
- at least one cartridge, called starter (8), for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called starter salt,
- at least one cartridge, called the main cartridge (10), for storing ammonia in the form absorbed in a salt, called the main salt, the starting salt having an ammonia desorption temperature higher than an ammonia desorption temperature of the main salt, this at a given pressure,
- a heater (34) arranged to heat the at least one starter cartridge so as to desorb the ammonia stored in the starter salt,
- an ammonia consuming device (6),
- at least one heat transfer fluid circulation line (22) arranged to allow an exchange of calories between, on the one hand, the heat transfer fluid, and, on the other hand, the at least one starter cartridge (8), the at least one main cartridge (10) and the ammonia consumer (6), and
- an ammonia circulation line (12) connecting the at least one starter cartridge (8), the at least one main cartridge (10) and the ammonia consumer unit (6). Système de stockage d’ammoniac (2 ; 2’) selon la revendication précédente, comprenant en outre une unité de commande (40) agencée pour mettre en œuvre un procédé de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.Ammonia storage system (2; 2') according to the preceding claim, further comprising a control unit (40) arranged to implement a thermal management method according to any one of Claims 1 to 7. Système de stockage d’ammoniac (2) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le chauffeur (34) comprend un tuyau (36) réalisé dans un matériau conducteur d’électricité, de préférence un matériau ferromagnétique, le tuyau (36) étant configuré pour :
- être chauffé par induction, et
- former un tronçon de la ligne de circulation de fluide caloporteur (22).Ammonia storage system (2) according to claim 8 or 9, wherein the heater (34) comprises a pipe (36) made of an electrically conductive material, preferably a ferromagnetic material, the pipe (36) being configured for:
- be heated by induction, and
- form a section of the heat transfer fluid circulation line (22). Véhicule automobile (4) comprenant un système de stockage d’ammoniac (2 ; 2’) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10.Motor vehicle (4) comprising an ammonia storage system (2; 2') according to any one of claims 8 to 10.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2520777A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-07 Peugeot Citroën Automobiles Sa Method for chemical purification of exhaust gas from an engine fitted on a motor vehicle
FR2991380A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Metering system for metering reducing agent i.e. ammonia to selective catalytic reduction device in combustion engine of car, has buffer unit connected to inlet conduit by bypass line, to limit pressure drop of ammonia in inlet duct
EP2181963B1 (en) * 2008-10-06 2018-12-12 Amminex Emissions Technology A/S Release of stored ammonia at start-up

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2181963B1 (en) * 2008-10-06 2018-12-12 Amminex Emissions Technology A/S Release of stored ammonia at start-up
EP2520777A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-07 Peugeot Citroën Automobiles Sa Method for chemical purification of exhaust gas from an engine fitted on a motor vehicle
FR2991380A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Metering system for metering reducing agent i.e. ammonia to selective catalytic reduction device in combustion engine of car, has buffer unit connected to inlet conduit by bypass line, to limit pressure drop of ammonia in inlet duct

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