FR3122486A1 - Procédé de contrôle d’un dispositif de gestion thermique - Google Patents

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Abstract

Procédé de contrôle comportant, pour le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique (6), une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 en sortie du premier refroidisseur (7),ladite estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 étant réalisée selon la formule (a) suivante :(a) avec Tsat7 la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur (7),Twi7 la température du fluide caloporteur en entrée du premier refroidisseur (7),eff7 l’efficacité dudit premier refroidisseur (7), ladite efficacité eff7 étant obtenue selon la formule (b) suivante :(b) avec NUT7 le nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du premier refroidisseur (7), ledit nombre d’unité de transfert thermique NUT7 étant obtenu selon la formule (c) suivante :(c) avec Mr7 le débit de fluide réfrigérant traversant le premier refroidisseur (7),Cpv la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant,Gw7 la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw7 traversant le premier refroidisseur (7),CCt7 la puissance cible du premier refroidisseur (7),CCp7 la puissance potentielle du premier refroidisseur (7). Figure d’abrégé : Fig 1

Description

Procédé de contrôle d’un dispositif de gestion thermique
L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides et plus particulièrement à un procédé de gestion d’un dispositif de gestion thermique pour un tel véhicule automobile.
Dans le domaine des véhicules électriques et hybrides la gestion thermique de l’habitacle est généralement assurée par un dispositif de gestion thermique comportant un circuit de circulation d’un fluide réfrigérant. Ce circuit de fluide réfrigérant comporte généralement un compresseur, un condenseur disposé dans un flux d’air externe, un dispositif de détente et un évaporateur disposé dans un flux d’air interne à destination de l’habitacle. Ce circuit de fluide réfrigérant peut ainsi refroidir dans un mode de refroidissement le flux d’air interne afin d’assurer un confort optimal aux occupants de l’habitacle. Le circuit de fluide réfrigérant peut également être plus complexe et permettre un fonctionnement dans un mode de pompe à chaleur afin de réchauffer le flux d’air interne.
Cependant, d’autres éléments d’un véhicule électrique ou hybrides tels que les batteries, l’électronique de puissance ainsi que le ou les moteurs électriques doivent également être gérés thermiquement afin de fonctionner de façon optimale. Il est ainsi connu d’utiliser le dispositif de gestion thermique et son circuit de fluide réfrigérant pour réguler la thermique de ces éléments. Le circuit de fluide réfrigérant comporte alors généralement un échangeur de chaleur ainsi qu’un dispositif de détente dédiés pour chacun de ces éléments ainsi que diverses branches de circulation et contournement permettant d’assurer une bonne gestion thermique de ces éléments à des températures différentes. De telles architectures nécessitent de nombreux capteurs ainsi que des procédés de contrôle complexes faisant intervenir les données récoltées par ces capteurs afin d’assurer un bon fonctionnement. Cela engendre ainsi des coûts importants pour le dispositif de gestion thermique.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un procédé de contrôle d’un dispositif de gestion thermique amélioré permettant une réduction du nombre de capteurs et ainsi une diminution des couts.
La présente invention concerne un procédé de contrôle d’un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comportant un circuit de circulation d’un fluide réfrigérant comportant :
- une branche principale comportant un compresseur, un échangeur de chaleur externe, une première vanne d’expansion électronique, un évaporateur,
- une première branche de dérivation connectée en parallèle de la première vanne d’expansion électronique et de l’évaporateur, ladite première branche de dérivation comportant une deuxième vanne d’expansion électronique disposée en amont d’un premier refroidisseur dans le sens d’écoulement du fluide réfrigérant,
le premier refroidisseur étant configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant dans au moins une boucle de circulation dudit fluide caloporteur configurée pour la gestion thermique d’un élément du véhicule automobile,
ledit procédé comportant, pour le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique, une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 en sortie du premier refroidisseur,
ladite estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 étant réalisée selon la formule (a) suivante :
(a)
avec Tsat7 la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur,
Twi7 la température du fluide caloporteur en entrée du premier refroidisseur,
eff7 l’efficacité dudit premier refroidisseur, ladite efficacité eff7 étant obtenue selon la formule (b) suivante :
(b) avec NUT7 le nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du premier refroidisseur, ledit nombre d’unité de transfert thermique NUT7 étant obtenu selon la formule (c) suivante :
(c)
avec Mr7 le débit de fluide réfrigérant traversant le premier refroidisseur,
Cpv la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant,
Gw7 la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw7 traversant le premier refroidisseur,
CCt7 la puissance cible du premier refroidisseur,
CCp7 la puissance potentielle du premier refroidisseur.
Selon un aspect de l’invention :
- la puissance cible CCt7 du premier refroidisseur est obtenue selon la formule (d) suivante :
(d)
avec Mr7 le débit de fluide réfrigérant traversant le premier refroidisseur,
Hrot7 l’enthalpie du fluide réfrigérant cible en sortie du premier refroidisseur,
Hri7 l’enthalpie du fluide réfrigérant en entrée du premier refroidisseur,
- la puissance potentielle CCp7 du premier refroidisseur est obtenue selon la formule (e) suivante :
(e) .
Selon un autre aspect de l’invention, le débit de fluide réfrigérant Mr7 traversant le premier refroidisseur est obtenue selon la formule (f) suivante :
(f)
avec Ro la densité du fluide réfrigérant à une température T1 et une pression P1 en sortie de l’échangeur de chaleur externe, P3 la pression du fluide réfrigérant en amont du compresseur, S6 la surface d’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique et k un coefficient, k = 0.98.
Selon un autre aspect de l’invention, la pression dudit fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur est estimée en fonction de la pression P3 et de la température T3 en amont du compresseur, de la vitesse de rotation Nc dudit compresseur et de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation d’un fluide réfrigérant comporte une deuxième branche de dérivation connectée en parallèle de la première branche de dérivation ainsi que de la première vanne d’expansion électronique et de l’évaporateur, ladite deuxième branche de dérivation comportant une troisième vanne d’expansion électronique disposée en amont d’un deuxième refroidisseur,
le deuxième refroidisseur étant configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant dans au moins une boucle de circulation dudit fluide caloporteur configurée pour la gestion thermique d’un élément du véhicule automobile distinct de celui du premier refroidisseur,
ledit procédé comportant, pour le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique, une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro en sortie du deuxième refroidisseur,
ladite estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro9 étant réalisée selon la formule (a’) suivante :
(a’)
avec Tsat9 la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur,
Twi9 la température du fluide caloporteur en entrée du deuxième refroidisseur,
eff9 l’efficacité dudit deuxième refroidisseur, ladite efficacité eff9 étant obtenue selon la formule (b’) suivante :
(b’) avec NUT9 le nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du deuxième refroidisseur, ledit nombre d’unité de transfert thermique NUT9 étant obtenu selon la formule (c’) suivante :
(c’)
avec Mr9 le débit de fluide réfrigérant traversant le deuxième refroidisseur,
Cpv la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant,
Gw9 la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw9 traversant le deuxième refroidisseur,
CCt9 la puissance cible du deuxième refroidisseur,
CCp9 la puissance potentielle du deuxième refroidisseur.
Selon un autre aspect de l’invention, :
- la puissance cible CCt9 du deuxième refroidisseur est obtenue selon la formule (d’) suivante :
(d’)
avec Mr9 le débit de fluide réfrigérant traversant le deuxième refroidisseur,
Hrot9 l’enthalpie du fluide réfrigérant cible en sortie du deuxième refroidisseur (9),
Hri9 l’enthalpie du fluide réfrigérant en entrée du deuxième refroidisseur (9),
- la puissance potentielle CCp9 du deuxième refroidisseur est obtenue selon la formule (e’) suivante :
(e’) .
Selon un autre aspect de l’invention, le débit de fluide réfrigérant Mr9 traversant le deuxième refroidisseur est obtenue selon la formule (f’) suivante :
(f’)
avec Ro la densité du fluide réfrigérant à une température T1 et une pression P1 en sortie de l’échangeur de chaleur externe, P3 la pression du fluide réfrigérant en amont du compresseur, S8 la surface d’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique et k un coefficient, k = 0.98.
Selon un autre aspect de l’invention, la pression dudit fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur est estimée en fonction de la pression P3 et de la température T3 en amont du compresseur, de la vitesse de rotation Nc dudit compresseur et de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique est inversible, le circuit de circulation du fluide réfrigérant comportant :
- un condenseur interne disposé sur la branche principale (A) en aval du compresseur,
- une quatrième vanne d’expansion électronique disposée sur la branche principale en amont de l’échangeur de chaleur externe, entre le condenseur interne et ledit échangeur de chaleur externe,
- une troisième branche de dérivation connectée de sorte à relier directement la sortie de l’échangeur de chaleur externe à l’entrée du compresseur,
- une quatrième branche de dérivation connectée de sorte que le fluide réfrigérant en sortie du condenseur interne contourne la quatrième vanne d’expansion électronique et l’échangeur de chaleur externe.
Selon un autre aspect de l’invention, la température T1 est mesurée par un capteur disposé sur la branche principale en aval de l’échangeur de chaleur externe, la pression P1 étant calculée en fonction de la pression du fluide réfrigérant P2 mesurée par un capteur disposé sur la branche principale en aval du compresseur et en fonction des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe.
Selon un autre aspect de l’invention, la température T1 est mesurée par un capteur disposé sur la branche principale en aval de l’échangeur de chaleur externe, la pression P1 étant calculée en fonction de la pression du fluide réfrigérant P2 mesurée par un capteur disposé sur la branche principale en aval du condenseur interne et en fonction de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique ainsi que des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe.
Selon un autre aspect de l’invention, la température T1 est mesurée par un capteur disposé sur la branche principale en aval de l’échangeur de chaleur externe, la pression P1 étant calculée en fonction de la pression du fluide réfrigérant Pd mesurée par un capteur disposé sur la branche principale en sortie du compresseur et en fonction des pertes de charges de la traversée du condenseur interne, de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique ainsi que des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe.
Selon un autre aspect de l’invention, la température T1 et la pression P1 sont mesurées par des capteurs disposés sur la branche principale en aval de l’échangeur de chaleur externe.
Selon un autre aspect de l’invention, la pression P3 et la température T3 sont mesurées par des capteurs de pression et de température disposés sur la branche principale en amont du compresseur de sorte à mesurer la température du fluide en entrée dudit compresseur.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique 1 est dans un mode de fonctionnement de refroidissement simultané du flux d’air interne et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur dans lequel :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique et l’évaporateur,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique et le premier refroidisseur,
le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique (6) étant réalisé tel que décrit précédemment, et
si la température du fluide T3 en amont du compresseur 2 est supérieure à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur, alors la première vanne d’expansion électronique est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide T3 en amont du compresseur soit inférieure ou égale à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique est dans un mode de fonctionnement pompe à chaleur avec récupération d’énergie calorifique au niveau de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur, dans lequel :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la quatrième vanne d’expansion électronique et l’échangeur de chaleur externe,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique et le deuxième refroidisseur,
le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique (8) étant réalisé tel que décrit précédemment, et
si la température du fluide T3 en amont du compresseur est supérieure à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur, alors la quatrième vanne d’expansion électronique est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide T3 en amont du compresseur soit inférieure ou égale à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique est dans un mode de fonctionnement de refroidissement simultané du flux d’air interne et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur dans lequel :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique et l’évaporateur,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique et le premier refroidisseur,
les deux parties de fluide réfrigérant se rejoignant avant de rejoindre le compresseur,
le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique (8) étant réalisé tel que décrit précédemment, et
si la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur est supérieure à une température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur, alors la première vanne d’expansion électronique est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur soit inférieure ou égale à sa température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique est dans un mode de fonctionnement pompe à chaleur avec récupération d’énergie calorifique au niveau de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur, dans lequel :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la quatrième vanne d’expansion électronique et l’échangeur de chaleur externe,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique et le deuxième refroidisseur,
le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique étant réalisé tel que décrit précédemment, et
si la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur est supérieure à une température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur, alors la quatrième vanne d’expansion électronique est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur soit inférieure ou égale à sa température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur.
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 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un premier mode de réalisation,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un premier mode de refroidissement,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un deuxième mode de refroidissement,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un troisième mode de refroidissement,
La est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un deuxième mode de réalisation,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un premier mode de refroidissement,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un deuxième mode de refroidissement,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un troisième mode de refroidissement,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon un mode de pompe à chaleur,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon une alternative,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon une première alternative,
La est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la selon une deuxième alternative.
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 interchangées 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 interchanger 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 fluide. A contrario, on entend par « placé en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide.
La montre une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique 1 pour un véhicule automobile électrique ou hybride selon un premier mode de réalisation simple. Ce dispositif de gestion thermique 1 comporte un circuit de circulation d’un fluide réfrigérant comportant une branche principale A ainsi qu’une première branche de dérivation B. Ce fluide réfrigérant peut être un fluide frigorigène couramment utilisé dans le domaine des circuits de refroidissement ou de climatisation tels que le R-1234-yf, le R-134a ou encore le R744.
La branche principale A, représentée en trait épais, comporte dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur 2, un échangeur de chaleur externe 3, une première vanne d’expansion électronique 4 et un évaporateur 5. L’échangeur de chaleur externe 3 est plus particulièrement destiné à être traversé par un flux d’air externe 300. Pour cela l’échangeur de chaleur externe 3 peut être par exemple disposé en face avant du véhicule automobile. L’évaporateur 5 est quant à lui destiné à être traversé par un flux d’air interne 200 à destination de l’habitacle. Pour cela, l’évaporateur 5 peut être disposé notamment dans un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation par exemple situé à l’arrière du tableau de bord du véhicule automobile. La branche principale A peut également comporter un dispositif de séparation de phase comme un accumulateur 12 disposé en amont du compresseur 2.
La première branche de dérivation B est quant à elle connectée en parallèle de la première vanne d’expansion électronique 4 et de l’évaporateur 5. Pour cela, la première branche de dérivation B relie plus particulièrement un premier point de raccordement 31 à un deuxième point de raccordement 32. Le premier point de raccordement 31 est disposé sur la branche principale A en amont de la première vanne d’expansion électronique 4, entre l’échangeur de chaleur externe 3 et ladite première vanne d’expansion électronique 4. Le deuxième point de raccordement 32 est quant à lui disposé sur la branche principale A en aval de l’évaporateur 5, entre ledit évaporateur 5 et le compresseur 2, plus particulièrement en amont de l’accumulateur 12.
La première branche de dérivation B comporte une deuxième vanne d’expansion électronique 6 disposée en amont d’un premier refroidisseur 7. Ce premier refroidisseur 7 est notamment configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant dans au moins une boucle de circulation (non représentée) dudit fluide caloporteur configurée pour la gestion thermique d’un élément du véhicule automobile. Cet élément peut par exemple être les batteries du véhicule automobile. Le fluide caloporteur peut notamment être par exemple de l’eau ou de l’eau glycolée.
Le circuit de circulation du fluide réfrigérant peut également comporter une deuxième branche de dérivation C connectée en parallèle de la première branche de dérivation B ainsi que de la première vanne d’expansion électronique 4 et de l’évaporateur 5. Cette deuxième branche de dérivation C relie pour cela un troisième point de raccordement 33 à un quatrième point de raccordement 34. Le troisième point de raccordement 33 est notamment disposé en aval de l’échangeur de chaleur externe 3 et en amont des première 4 et/ou deuxième 6 vannes d’expansion électronique. Dans l’exemple illustré à la , le troisième point de raccordement 33 est disposé sur la branche principale A en aval du premier point de raccordement 31, entre ledit premier point de raccordement 31 et la première vanne d’expansion électronique 4. Le quatrième point de raccordement 34 est quant à lui disposé en amont du compresseur 2, plus précisément en amont de l’accumulateur 12, et en aval de l’évaporateur 5 et/ou du premier refroidisseur 7. Dans l’exemple illustré à la , le quatrième point de raccordement 34 est disposé sur la branche principale A en aval de l’évaporateur 5, entre ledit évaporateur 5 et le deuxième point de raccordement 32.
La deuxième branche de dérivation C comporte une troisième vanne d’expansion électronique 8 disposée en amont d’un deuxième refroidisseur 9. Ce deuxième refroidisseur 9 est configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant dans au moins une boucle de circulation (non représentée) dudit fluide caloporteur configurée pour la gestion thermique d’un élément du véhicule automobile distinct de celui du premier refroidisseur 7. Cet élément peut par exemple être l’électronique de puissance du véhicule automobile.
Le dispositif de gestion thermique 1 illustré à la est un dispositif simple qui permet notamment un fonctionnement selon différents modes de fonctionnement de refroidissement illustrés aux figures 2, 3 et 4. Sur ces différentes figures, le sens de circulation du fluide réfrigérant est indiqué par une flèche. Les zones et parties du circuit de circulation de fluide réfrigérant dans lesquelles circule le fluide réfrigérant sont représentées en trait plein. Les zones et parties du circuit de circulation de fluide réfrigérant dans lesquelles ne circule pas le fluide réfrigérant sont représentées en pointillés. Seuls sont représentés ici les modes de fonctionnement dans lesquels le procédé de gestion de l’invention est applicable. D’autres modes de fonctionnement non représentés peuvent également être envisagés.
La montre un premier mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7. Dans ce premier mode de fonctionnement, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et le premier refroidisseur 7.
Plus précisément, dans l’exemple illustré à la , le fluide réfrigérant est comprimé au niveau du compresseur 2 et passe à haute pression. Le fluide réfrigérant à haute pression traverse ensuite l’échangeur de chaleur externe 3 qui joue ici un rôle de condenseur externe. En traversant l’échangeur de chaleur externe 3, le fluide réfrigérant à haute pression cède de l’énergie calorifique au flux d’air externe 300. Au niveau du premier point de raccordement 31, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression traverse la première vanne d’expansion électronique 4 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite l’évaporateur 5 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique du flux d’air interne 200 le refroidissant. Toujours au niveau du premier point de raccordement 31, une deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans la première branche de dérivation B et traverse la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite le premier refroidisseur 7 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique de l’élément dont il assure la gestion thermique, ici par exemple les batteries. Les deux parties du fluide réfrigérant à basse pression se rejoignent au niveau du deuxième point de raccordement 32 avant de rejoindre le compresseur 2 pour un nouveau cycle.
La montre un deuxième mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9. Dans ce deuxième mode de fonctionnement, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9.
Plus précisément, dans l’exemple illustré à la , le fluide réfrigérant est comprimé au niveau du compresseur 2 et passe à haute pression. Le fluide réfrigérant à haute pression traverse ensuite l’échangeur de chaleur externe 3 qui joue ici un rôle de condenseur externe. En traversant l’échangeur de chaleur externe 3, le fluide réfrigérant à haute pression cède de l’énergie calorifique au flux d’air externe 300. Au niveau du troisième point de raccordement 33, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression traverse la première vanne d’expansion électronique 4 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite l’évaporateur 5 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique du flux d’air interne 200 le refroidissant. Toujours au niveau du troisième point de raccordement 33, une deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans la deuxième branche de dérivation C et traverse la troisième vanne d’expansion électronique 8 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite le deuxième refroidisseur 9 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique de l’élément dont il assure la gestion thermique, ici par exemple l’électronique de puissance. Les deux parties du fluide réfrigérant à basse pression se rejoignent au niveau du quatrième point de raccordement 34 avant de rejoindre le compresseur 2 pour un nouveau cycle.
La montre un troisième mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7 ainsi que de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9. Dans ce troisième mode de fonctionnement, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et le premier refroidisseur 7. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5. Une troisième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9.
Plus précisément, dans l’exemple illustré à la , le fluide réfrigérant est comprimé au niveau du compresseur 2 et passe à haute pression. Le fluide réfrigérant à haute pression traverse ensuite l’échangeur de chaleur externe 3 qui joue ici un rôle de condenseur externe. En traversant l’échangeur de chaleur externe 3, le fluide réfrigérant à haute pression cède de l’énergie calorifique au flux d’air externe 300. Au niveau du premier point de raccordement 31, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans la première branche de dérivation B et traverse la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite le premier refroidisseur 7 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique de l’élément dont il assure la gestion thermique, ici par exemple les batteries. Au niveau du troisième point de raccordement 33, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression traverse la première vanne d’expansion électronique 4 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite l’évaporateur 5 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique du flux d’air interne 200 le refroidissant. Toujours au niveau du troisième point de raccordement 33, une troisième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans la deuxième branche de dérivation C et traverse la troisième vanne d’expansion électronique 8 et subit une perte de pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite le deuxième refroidisseur 9 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique de l’élément dont il assure la gestion thermique, ici par exemple l’électronique de puissance. Les deuxième et troisième parties du fluide réfrigérant à basse pression se rejoignent au niveau du quatrième point de raccordement 34 avant de rejoindre la première partie de fluide réfrigérant ayant traversé la première branche de dérivation B au niveau du deuxième point de raccordement 32. Le fluide réfrigérant à basse pression rejoint ensuite le compresseur 2 pour un nouveau cycle.
Afin de passer d’un mode de fonctionnement à un autre, et plus particulièrement d’un mode de refroidissement à un autre comme décrit ci-dessus, les première 4, deuxième 6 et troisième 8 vannes d’expansion électronique peuvent notamment comporter une fonction d’arrêt. Une telle fonction d’arrêt permet, lorsque la vanne d’expansion électronique est complètement fermée, de bloquer le flux de fluide réfrigérant. Ainsi, dans le premier mode de refroidissement de la , la troisième vanne d’expansion électronique 8 est fermée alors que les première 4 et deuxième 6 vannes d’expansion électroniques sont ouvertes. Dans le deuxième mode de refroidissement de la , la deuxième vanne d’expansion électronique 6 est fermée alors que les première 4 et troisième 8 vannes d’expansion électroniques sont ouvertes. Enfin, dans le troisième mode de refroidissement de la , les première 4, deuxième 6 et troisième 8 vannes d’expansion électroniques sont ouvertes.
La montre quant à elle un dispositif de gestion thermique 1 selon un deuxième mode de réalisation. Ce deuxième mode de réalisation est plus complexe que le premier dans le sens où le dispositif de gestion thermique 1 est ici inversible, c‘est-à-dire qu’il est configuré pour fonctionner selon d’autres modes de fonctionnement, notamment des modes pompe à chaleur dans lesquels le flux d’air interne 200 est non pas refroidi mais réchauffé.
Le circuit de circulation de fluide réfrigérant de la diffère de celui de la en ce qu’il comporte en plus :
- un condenseur interne 10 disposé sur la branche principale A en aval du compresseur 2,
- une quatrième vanne d’expansion électronique 11 disposée sur la branche principale A en amont de l’échangeur de chaleur externe 3, entre le condenseur interne 10 et ledit échangeur de chaleur externe 3,
- une troisième branche de dérivation D connectée de sorte à relier directement la sortie de l’échangeur de chaleur externe 3 à l’entrée du compresseur 2, et
- une quatrième branche de dérivation E connectée de sorte que le fluide réfrigérant en sortie du condenseur interne 10 contourne la quatrième vanne d’expansion électronique 11 et l’échangeur de chaleur externe 3.
Le condenseur interne 10 est plus particulièrement disposé sur la branche principale A entre le compresseur 2 et la quatrième vanne d’expansion électronique 11. Le condenseur interne 10 est notamment destiné à être traversé par le flux d’air interne 200. Ce condenseur interne 10 peut notamment être disposé dans le dispositif de chauffage, ventilation et climatisation comportant l’évaporateur 5. Au sein de ce dispositif de chauffage, ventilation et climatisation, le condenseur interne 10 peut notamment être disposé en aval de l’évaporateur 5 dans le sens du flux d’air interne 200. Un organe de blocage tel qu’un volet (non représenté) peut notamment être disposé au sein dudit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation afin d’empêcher le flux d’air interne 200 de traverser le condenseur interne 200.
Concernant la troisième branche de dérivation D, on entend par le fait qu’elle relie directement la sortie de l’échangeur de chaleur externe 3 à l’entrée du compresseur 2, qu’elle permet une connexion directe sans passer par d’autres échangeurs de chaleur ou de dispositifs de détentes. La troisième branche de dérivation D relie notamment un cinquième point de raccordement 35 à un sixième point de raccordement 36. Le cinquième point de raccordement 35 est plus particulièrement disposé sur la branche principale A en aval de l’échangeur de chaleur externe 3, entre ledit échangeur de chaleur 3 et le premier point de raccordement 31. Le sixième point de raccordement 36 est quant à lui disposé sur la branche principale A, en amont du compresseur 2, notamment en amont de l’accumulateur 12, entre le deuxième point de raccordement 32 et ledit compresseur 2. La troisième branche de dérivation D comporte également une première vanne d’arrêt 21.
La quatrième branche de dérivation E relie quant à elle un septième point de raccordement 37 à un huitième point de raccordement 38. Le septième point de raccordement 37 est disposé sur la branche principale A en amont de la quatrième vanne d’expansion électronique 11, entre le condenseur interne 10 et ladite quatrième vanne d’expansion électronique 11. Le huitième point de raccordement 38 est quant à lui disposé en aval du cinquième point de raccordement 35 et en amont de l’une quelconque des première 4, deuxième 6 ou troisième 8 vannes d’expansion électronique. Dans l’exemple illustré à la , ce huitième point de raccordement 38 est disposé sur la deuxième branche de dérivation C, en amont de la troisième vanne d’expansion électronique 8. Le huitième point de raccordement 38 pourrait néanmoins tout à fait être disposé sur la première branche de dérivation B en amont de la deuxième vanne d’expansion électronique 6 ou bien sur la branche principale A en amont de la première vanne d’expansion électronique 4. La quatrième branche de dérivation E comporte également une deuxième vanne d’arrêt 22. La quatrième vanne d’expansion électronique 11 peut également comporter une fonction d’arrêt. Afin d’empêcher les reflux de fluide réfrigérant ayant traversé la quatrième branche de dérivation E vers la troisième branche de dérivation D, la branche principale A comporte également une vanne anti-retour 23 disposée en aval du cinquième point de raccordement 35. De préférence, cette vanne anti-retour est disposée en amont des premier 31 et troisième 33 points de raccordement afin de permettre au fluide réfrigérant en provenance de la quatrième branche de dérivation E, c’est-à-dire du huitième point de raccordement 38, de circuler vers l’une ou l’autre des première 4, deuxième 6 ou troisième 8 vannes d’expansion électronique.
Le dispositif de gestion thermique 1 de la peut fonctionner selon différents modes de fonctionnement. Il peut notamment fonctionner selon un premier mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7 comme illustré à la . Dans ce premier mode de fonctionnement, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et le premier refroidisseur 7. Dans ce premier mode de refroidissement, le fluide réfrigérant suit un trajet identique à celui du premier mode de refroidissement de la . La première 21 et la deuxième 22 vannes d’arrêt sont fermées pour éviter que le fluide réfrigérant ne circule dans la troisième D et la quatrième E branches de dérivation. La quatrième vanne d’expansion électronique 11 est ouverte à son maximum pour laisser passer le fluide réfrigérant avec peu ou pas de perte de pression. Le condenseur interne 10 est quant à lui traversé par le fluide réfrigérant avec peu ou pas d’échange de chaleur avec le flux d’air interne 200, par exemple grâce à un volet obturateur empêchant au flux d’air interne de traverser ledit condenseur interne 10.
De même, le dispositif de gestion thermique 1 de la peut fonctionner selon un deuxième mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9 comme illustré à la . Dans ce deuxième mode de fonctionnement, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9. Dans ce deuxième mode de refroidissement, le fluide réfrigérant suit un trajet identique à celui du deuxième mode de refroidissement de la . La première 21 et la deuxième 22 vannes d’arrêt sont fermées pour éviter que le fluide réfrigérant ne circule dans la troisième D et la quatrième E branches de dérivation. La quatrième vanne d’expansion électronique 11 est ouverte à son maximum pour laisser passer le fluide réfrigérant avec peu ou pas de perte de pression. Le condenseur interne 10 est quant à lui traversé par le fluide réfrigérant avec peu ou pas d’échange de chaleur avec le flux d’air interne 200, par exemple grâce à un volet obturateur empêchant au flux d’air interne de traverser ledit condenseur interne 10.
Le dispositif de gestion thermique 1 peut également fonctionner selon un troisième mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7 ainsi que de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9 comme illustré à la . Dans ce troisième mode de fonctionnement, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et le premier refroidisseur 7. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5. Une troisième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9. Dans ce troisième mode de refroidissement, le fluide réfrigérant suit un trajet identique à celui du deuxième mode de refroidissement de la . La première 21 et la deuxième 22 vannes d’arrêt sont fermées pour éviter que le fluide réfrigérant ne circule dans la troisième D et la quatrième E branches de dérivation. La quatrième vanne d’expansion électronique 11 est ouverte à son maximum pour laisser passer le fluide réfrigérant avec peu ou pas de perte de pression. Le condenseur interne 10 est quant à lui traversé par le fluide réfrigérant avec peu ou pas d’échange de chaleur avec le flux d’air interne 200, par exemple grâce à un volet obturateur empêchant au flux d’air interne de traverser ledit condenseur interne 10.
Comme le montre la , le dispositif de gestion thermique 1 de la peut également fonctionner selon un mode de fonctionnement pompe à chaleur avec récupération d’énergie calorifique au niveau de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9, par exemple l’électronique de puissance du véhicule électrique ou hybride. Dans ce mode pompe à chaleur, une première partie du fluide réfrigérant passe dans la quatrième vanne d’expansion électronique 11 et l’échangeur de chaleur externe 3. Une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9.
Plus précisément, dans ce mode pompe à chaleur illustré à la , le fluide réfrigérant est comprimé par le compresseur 2 est passe à haute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le condenseur interne 10 au niveau duquel il cède de l’énergie au flux d’air interne 200 traversant ledit condenseur interne 10. Au niveau du septième point de raccordement 37, une première partie de fluide réfrigérant à haute pression passe dans la quatrième vanne d’expansion électronique 11 et subit une perte de pression pour passer à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite l’échangeur de chaleur externe 3 qui joue ici un rôle d’évaporateur en absorbant de l’énergie calorifique du flux d’air externe 300. Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans la troisième branche de dérivation D du fait que la deuxième vanne d’arrêt 21 est ouverte.
Toujours au niveau du septième point de raccordement 37, une deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans la quatrième branche de dérivation E et traverse ensuite la troisième vanne d’expansion électronique 8 et subit une perte de pression pour passer également à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression traverse ensuite le deuxième refroidisseur 9 au niveau duquel il récupère de l’énergie calorifique au niveau de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9. Les première et deuxième partie de fluide réfrigérant alors à basse pression se rejoignent au niveau du sixième point de raccordement 36 avant de rejoindre le compresseur 2 pour un nouveau cycle. Pour ce mode pompe à chaleur, les première 4 et deuxième 6 vannes d’expansion électronique sont fermées.
Le dispositif de gestion thermique 1 de la peut également tout à fait fonctionner selon d’autres modes de fonctionnement non représentés ou décrits tels que d’autre modes pompe à chaleur ainsi que des modes de déshumidification par exemple.
Pour le contrôle des différents modes de fonctionnement, notamment pour le contrôle des différentes vannes d’expansion électroniques 4, 6, 8, 11, le dispositif 1 nécessite différents capteurs, notamment des capteurs de température et de pression du fluide réfrigérant circulant dans le circuit de circulation. D’autres capteurs tels que des capteurs de la température du fluide caloporteur circulant dans les circuits de circulation de fluide caloporteur pour les éléments dont la gestion thermique est assurée par les premier 7 et deuxième 9 refroidisseurs ou encore tels que des capteurs de la température du flux d’air interne 200 ou externe 300 sont également nécessaires pour le contrôle des différents modes de fonctionnement.
La présente invention concerne ainsi un procédé de contrôle pour le dispositif de gestion thermique 1. Ce procédé comporte notamment, pour le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique 6, une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 en sortie du premier refroidisseur 7. L’estimation de cette température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 permet de se dispenser d’un capteur de température disposé sur la première branche de dérivation B en aval du premier refroidisseur 7.
Cette estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 est réalisée selon la formule (a) suivante :
(a)
Tsat7 correspond à la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur 7. Cette température de saturation est disponible sur le diagramme de pression/température correspondant au fluide réfrigérant.
La pression du fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur 7 peut notamment être estimée en fonction différents paramètres tels que la pression P3 et la température T3 en amont du compresseur 2, la vitesse de rotation Nc du compresseur 2 ainsi que l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique 6.
La pression P3 et la température T3 peuvent être mesurées par des capteurs de pression Cp3 et de température Ct3 disposés sur la branche principale A en amont du compresseur 2 de sorte à mesurer la température du fluide réfrigérant en entrée dudit compresseur 2. Plus précisément, ces capteurs Cp3 et Ct3 peuvent être disposés en amont de l’accumulateur 12.
Twi7 correspond quant à lui à la température du fluide caloporteur en entrée du premier refroidisseur 7. Cette température du fluide caloporteur Twi7 peut être mesurée par exemple par un capteur de température disposé sur le circuit de circulation de fluide caloporteur (non représenté) sur lequel est connecté l’élément à refroidir dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7, par exemple les batteries.
Le paramètre eff7 correspond à l’efficacité du premier refroidisseur 7. Cette efficacité eff7 est plus particulièrement obtenue selon la formule (b) suivante :
(b)
NUT7 correspond au nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du premier refroidisseur 7. Ce nombre d’unité de transfert thermique NUT7 est obtenu selon la formule (c) suivante :
(c)
Cpv correspond à la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant. Il s’agit d’un paramètre connu et dépendant de la nature du fluide réfrigérant.
Gw7 correspond à la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw7 traversant le premier refroidisseur 7. Cette conductance dépend de la nature du fluide caloporteur. Le débit Mw7 peut quant à lui être connu au moyen d’un capteur au sein du circuit de fluide caloporteur ou bien déduit par le fonctionnement d’une pompe de mise en mouvement du fluide caloporteur au sein dudit circuit de circulation du fluide caloporteur.
CCt7 correspond à la puissance cible du premier refroidisseur 7. Cette puissance cible CCt7 peut notamment être obtenue selon la formule (d) suivante :
(d)
Hrot7 correspond à l’enthalpie du fluide réfrigérant cible en sortie du premier refroidisseur 7. Ce paramètre Hrot7 est notamment déterminé par les besoins de refroidissement de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7, par exemple les batteries.
Hri7 est l’enthalpie du fluide réfrigérant en entrée du premier refroidisseur 7. Cette enthalpie Hri7 est notamment déterminée en fonction de la température T1 du fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur externe 3 lorsque, avant de passer dans le premier refroidisseur 7, le fluide réfrigérant a traversé l’échangeur de chaleur externe 3. Cela est notamment le cas dans les premier et troisième modes de refroidissement décrits ci-dessus.
CCp7 est la puissance potentielle du premier refroidisseur 7. Cette puissance potentielle CCp7 du premier refroidisseur 7 peut être obtenue selon la formule (e) suivante :
(e) .
Comme décrit plus haut, Gw7 correspond à la conductance du fluide caloporteur, Twi7 correspond à la température du fluide caloporteur en entrée du premier refroidisseur 7 et Tsat7 correspond à la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression du fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur 7.
Le paramètre Mr7 présent dans les formules (c) et (d) correspond au débit de fluide réfrigérant traversant le premier refroidisseur 7. Ce débit de fluide réfrigérant Mr7 traversant le premier refroidisseur 7 peut notamment être obtenu selon la formule (f) suivante :
(f)
P3 est la pression du fluide réfrigérant en amont du compresseur 2. Comme dit plus haut, cette pression P3 peut être mesurée par un capteur de pression Cp3 disposé sur la branche principale A en amont du compresseur 2. S6 correspond à la surface d’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et k est un coefficient d’une valeur de 0.98. Ro correspond ici à la densité du fluide réfrigérant à une température T1 et une pression P1 en sortie de l’échangeur de chaleur externe 3.
Selon une première variante, illustrée aux figures 1 et 5 pour la détermination de la température T1 et de la pression P1, ces dernières peuvent être mesurées par des capteurs Ct1, Cp1 disposés sur la branche principale A en aval de l’échangeur de chaleur externe 3. Dans le premier mode de réalisation de la , ces capteurs Ct1 et Cp1 sont de préférence disposés sur la branche principale A entre l’échangeur de chaleur externe 3 et le premier point de raccordement 31 de la première branche de dérivation B. Dans le second mode de réalisation illustré à la , ces capteurs Ct1 et Cp1 sont de préférence disposés sur la branche principale A entre l’échangeur de chaleur externe 3 et le cinquième point de raccordement 35 de la troisième branche de dérivation D.
Selon une deuxième variante applicable au premier mode de réalisation, illustrée à la , la température T1 est mesurée par un capteur Ct1 disposé sur la branche principale A en aval de l’échangeur de chaleur externe 3. Ce capteur Ct1 est de préférence disposé sur la branche principale A entre l’échangeur de chaleur externe 3 et le premier point de raccordement 31 de la première branche de dérivation B. La pression P1 est ici déterminée en fonction de la pression du fluide réfrigérant P2 mesurée par un capteur Cp2 disposé sur la branche principale A en aval du compresseur 2. Plus précisément, ce capteur Cp2 est disposé entre le compresseur 2 et l’échangeur de chaleur externe 3. Ce capteur Cp2 de pression est généralement couplé avec un capteur Ct2 de la température du fluide réfrigérant. La pression P1 est ainsi calculée en fonction de la valeur de pression P2 mesurée par ce capteur Cp2 et des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe 3.
Selon une troisième variante applicable au deuxième mode de réalisation, illustrée à la , la température T1 est mesurée par un capteur Ct1 disposé sur la branche principale A en aval de l’échangeur de chaleur externe 3. Ce capteur Ct1 est de préférence disposé sur la branche principale A entre l’échangeur de chaleur externe 3 et le cinquième point de raccordement 35 de la troisième branche de dérivation D. La pression P1 est ici déterminée en fonction de la pression du fluide réfrigérant P2 mesurée par un capteur Cp2 disposé sur la branche principale A en aval du condenseur interne 10. Plus précisément, ce capteur Cp2 est disposé entre le condenseur interne 10 et la quatrième vanne d’expansion électronique 11. Ce capteur Cp2 de pression est généralement couplé avec un capteur Ct2 de la température du fluide réfrigérant. La pression P1 est ainsi calculée en fonction de la valeur de pression P2 mesurée par ce capteur Cp2 et en fonction de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique 11 ainsi que des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe 3.
Selon une quatrième variante applicable au deuxième mode de réalisation, illustrée à la , la température T1 est mesurée par un capteur Ct1 disposé sur la branche principale A en aval de l’échangeur de chaleur externe 3. Ce capteur Ct1 est de préférence disposé sur la branche principale A entre l’échangeur de chaleur externe 3 et le cinquième point de raccordement 35 de la troisième branche de dérivation D. La pression P1 est ici déterminée en fonction de la pression du fluide réfrigérant Pd mesurée par un capteur Cpd disposé sur la branche principale A en aval du compresseur 2. Plus précisément, ce capteur Cpd est disposé entre le compresseur 2 et le condenseur interne 10. Ce capteur Cpd de pression est généralement couplé avec un capteur Ctd de la température du fluide réfrigérant. La pression P1 est ainsi calculée en fonction de la valeur de pression Pd mesurée par ce capteur Cpd et en fonction des pertes de charges de la traversée du condenseur interne 10, de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique 11 ainsi que des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe 3. De même, la pression P2 peut être calculée en fonction de la valeur de pression Pd mesurée par le capteur Cpd et en fonction des pertes de charges de la traversée du condenseur interne 10.
Le procédé de contrôle selon l’invention peut également être applicable pour le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique 8. Le procédé comporte alors une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro en sortie du deuxième refroidisseur 9. Cette estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro9 est réalisée selon la formule (a’) suivante :
(a’)
Tsat9 correspond à la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur 9. Cette température de saturation est disponible sur le diagramme de pression/température correspondant au fluide réfrigérant.
La pression du fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur 9 peut notamment être estimée en fonction différents paramètres tels que la pression P3 et la température T3 en amont du compresseur 2, la vitesse de rotation Nc du compresseur 2 ainsi que l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique 8.
Comme décrit précédemment, la pression P3 et la température T3 peuvent être mesurées par des capteurs de pression Cp3 et de température Ct3 disposés sur la branche principale A en amont du compresseur 2 de sorte à mesurer la température du fluide réfrigérant en entrée dudit compresseur 2. Plus précisément, ces capteurs Cp3 et Ct3 peuvent être disposés en amont de l’accumulateur 12.
Twi9 correspond quant à lui à la température du fluide caloporteur en entrée du deuxième refroidisseur 9. Cette température du fluide caloporteur Twi9 peut être mesurée par exemple par un capteur de température disposé sur le circuit de circulation de fluide caloporteur (non représenté) sur lequel est connecté l’élément à refroidir dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9, par exemple l’électronique de puissance du véhicule électrique ou hybride.
Le paramètre eff9 correspond à l’efficacité du deuxième refroidisseur 9. Cette efficacité eff9 est plus particulièrement obtenue selon la formule (b’) suivante :
(b’)
NUT9 correspond au nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du deuxième refroidisseur 9. Ce nombre d’unité de transfert thermique NUT9 est obtenu selon la formule (c’) suivante :
(c’)
Cpv correspond à la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant. Il s’agit d’un paramètre connu et dépendant de la nature du fluide réfrigérant.
Gw9 correspond à la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw9 traversant le deuxième refroidisseur 9. Cette conductance dépend de la nature du fluide caloporteur. Le débit Mw9 peut quant à lui être connu au moyen d’un capteur au sein du circuit de fluide caloporteur ou bien déduit par le fonctionnement d’une pompe de mise en mouvement du fluide caloporteur au sein dudit circuit de circulation du fluide caloporteur.
CCt9 correspond à la puissance cible du deuxième refroidisseur 9. Cette puissance cible CCt9 peut notamment être obtenue selon la formule (d’) suivante :
(d’)
Hrot9 correspond à l’enthalpie du fluide réfrigérant cible en sortie du deuxième refroidisseur 9. Ce paramètre Hrot9 est notamment déterminé par les besoins de refroidissement de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9, par exemple l’électronique de puissance du véhicule électrique ou hybride.
Hri9 est l’enthalpie du fluide réfrigérant en entrée du deuxième refroidisseur 9. Cette enthalpie Hri9 est notamment déterminée en fonction de la température T1 du fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur externe 3 lorsque, avant de passer dans le deuxième refroidisseur 9, le fluide réfrigérant a traversé l’échangeur de chaleur externe 3. Cela est notamment le cas dans les premier et troisième modes de refroidissement décrits ci-dessus.
CCp9 est la puissance potentielle du deuxième refroidisseur 9. Cette puissance potentielle CCp9 du deuxième refroidisseur 9 peut être obtenue selon la formule (e’) suivante :
(e’) .
Comme décrit plus haut, Gw9 correspond à la conductance du fluide caloporteur, Twi9 correspond à la température du fluide caloporteur en entrée du deuxième refroidisseur 9 et Tsat9 correspond à la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression du fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur 9.
Le paramètre Mr9 présent dans les formules (c’) et (d’) correspond au débit de fluide réfrigérant traversant le deuxième refroidisseur 9. Ce débit de fluide réfrigérant Mr9 traversant le deuxième refroidisseur 9 peut notamment être obtenu selon la formule (f’) suivante :
(f’)
P3 est la pression du fluide réfrigérant en amont du compresseur 2. Comme dit plus haut, cette pression P3 peut être mesurée par un capteur de pression Cp3 disposé sur la branche principale A en amont du compresseur 2. S8 correspond à la surface d’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique 8 et k est un coefficient d’une valeur de 0.98. Ro correspond ici à la densité du fluide réfrigérant à une température T1 et une pression P1 en sortie de l’échangeur de chaleur externe 3.
La présente invention concerne également un procédé de contrôle notamment dans différents modes de fonctionnement décrits précédemment. Dans le premier mode de refroidissement simultané du flux d’air interne 200 et de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le premier refroidisseur 7, illustré aux figures 2 et 6 :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et le premier refroidisseur 7.
Le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique 6 est réalisé comme décrit ci-dessus avec une estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 calculée selon la formule (a).
Dans ce premier mode de refroidissement, et en fonctionnement normal, le sous-refroidissement du fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur 3 est déterminé en fonction de la température T1 ainsi que la température de saturation Tsat3 du fluide réfrigérant à la pression P1. Comme décrit plus haut, les paramètres T1 et P1 peuvent être obtenus selon différentes variantes. La température de saturation Tsat3 est quant à elle dépendante de la nature du fluide réfrigérant. Ce sous-refroidissement est modulé pour se rapprocher d’un sous refroidissement cible nécessaire pour atteindre une température cible du flux d’air interne 200 en sortie de l’évaporateur 5 et une température cible du fluide caloporteur en sortie du premier refroidisseur 7. Cette modulation du sous-refroidissement est notamment obtenue par variation de l’ouverture de la première vanne d’expansion électronique 4.
Le contrôle de la première vanne d’expansion électronique 4 peut notamment être déterminé en fonction de la température T4 en sortie de l’évaporateur 5. Cette température T4 peut être par exemple mesurée par un capteur Ct4 disposé sur la branche principale A en aval de l’évaporateur 5. Dans l’exemple illustré aux figures 11 et 12, ce capteur Ct4 est notamment disposé en aval du quatrième point de raccordement 34 de la deuxième branche de dérivation C, entre ledit quatrième point de raccordement 34 et le deuxième point de raccordement 32 de la première branche de dérivation B. Cette disposition particulière du capteur Ct4 est particulièrement avantageuse car il permet à la fois d’avoir la température du fluide réfrigérant en sortie de l’évaporateur 5 par exemple dans un mode de refroidissement, mais également la température du fluide réfrigérant en sortie du deuxième refroidisseur 9 par exemple dans un mode pompe à chaleur avec récupération d’énergie calorifique au niveau dudit deuxième refroidisseur 9.
Cependant, si la température du fluide T3 en amont du compresseur 2 est supérieure à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur 2, c’est-à-dire si la surchauffe du fluide réfrigérant entrée du compresseur 2 est supérieure à 0, alors la première vanne d’expansion électronique 4 est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide T3 en amont du compresseur 2 soit inférieure ou égale à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur 2. Cela permet de limiter la surchauffe du fluide réfrigérant entrant dans le compresseur 2 afin de protéger ce dernier de toute détérioration tout en conservant une gestion optimale de la température de l’élément dont la gestion thermique est associée au premier refroidisseur 7 par exemple les batteries notamment pour garder une autonomie la plus élevée possible.
La protection du compresseur 2 contre la surchauffe peut être réalisée selon une alternative, si la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur 2 est supérieure à une température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur 2, alors la première vanne d’expansion électronique 4 est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur 2 soit inférieure ou égale à sa température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur 2. Cette température Td correspond plus particulièrement à la mesure de la température du fluide réfrigérant par le capteur Ct2 dans les modes de réalisation des figures 1, 5, 10 et 11 ou bien par le capteur Ctd dans le mode de réalisation de la .
Un procédé de contrôle en vue de la protection du compresseur 2 contre la surchauffe similaire aux deux alternatives décrites ci-dessus peut également être envisagé dans le cadre du deuxième mode de refroidissement des figures 3 et 7 dans lesquels :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5, et
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9.
Le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique 8 est réalisé comme décrit ci-dessus avec une estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro9 calculée selon la formule (a’) ou bien par mesure au moyen d’un capteur Ct4 disposé en aval du quatrième point de raccordement 34 de la deuxième branche de dérivation C, entre ledit quatrième point de raccordement 34 et le deuxième point de raccordement 32 de la première branche de dérivation B.
Dans ce cas, il est ainsi possible de limiter la surchauffe du fluide réfrigérant entrant dans le compresseur 2 afin de protéger ce dernier de toute détérioration tout en conservant une gestion optimale à la fois de la température de l’élément dont la gestion thermique est associée au deuxième refroidisseur 9 par exemple l’électronique de puissance du véhicule électrique ou hybride.
Un procédé de contrôle en vue de la protection du compresseur 2 contre la surchauffe similaire aux deux alternatives décrites ci-dessus peut également être envisagé dans le cadre du troisième mode de refroidissement des figures 4 et 8 dans lesquels :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la deuxième vanne d’expansion électronique 6 et le premier refroidisseur 7,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la première vanne d’expansion électronique 4 et l’évaporateur 5, et
- une troisième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9.
Le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique 6 est réalisé comme décrit ci-dessus avec une estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 calculée selon la formule (a). Le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique 8 est réalisé comme décrit ci-dessus avec une estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro9 calculé selon la formule (a’) ou bien par mesure au moyen d’un capteur Ct4 disposé en aval du quatrième point de raccordement 34 de la deuxième branche de dérivation C, entre ledit quatrième point de raccordement 34 et le deuxième point de raccordement 32 de la première branche de dérivation B.
Dans ce cas, il est ainsi possible de limiter la surchauffe du fluide réfrigérant entrant dans le compresseur 2 afin de protéger ce dernier de toute détérioration tout en conservant une gestion optimale à la fois de la température de l’élément dont la gestion thermique est associée au premier refroidisseur 7, par exemple les batteries notamment pour garder une autonomie la plus élevée possible, ainsi que de la température de l’élément dont la gestion thermique est associée au deuxième refroidisseur 9, par exemple l’électronique de puissance du véhicule électrique ou hybride.
Dans un mode de fonctionnement de pompe à chaleur, décrit plus haut et illustré à la , avec récupération d’énergie calorifique au niveau de l’élément dont la gestion thermique est assurée par le deuxième refroidisseur 9 :
- une première partie du fluide réfrigérant passe dans la quatrième vanne d’expansion électronique 11 et l’échangeur de chaleur externe 3, et
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième vanne d’expansion électronique 8 et le deuxième refroidisseur 9.
Le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique 8 est réalisé comme décrit ci-dessus avec une estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro9 calculée selon la formule (a’) ou bien par mesure au moyen d’un capteur Ct4 disposé en aval du quatrième point de raccordement 34 de la deuxième branche de dérivation C, entre ledit quatrième point de raccordement 34 et le deuxième point de raccordement 32 de la première branche de dérivation B.
Dans ce mode de fonctionnement de pompe à chaleur, et en fonctionnement normal, le sous-refroidissement du fluide réfrigérant en sortie du condenseur interne 10 est déterminé en fonction de la température T2 ainsi que la température de saturation Tsat2 du fluide réfrigérant à la pression P2. Comme décrit plus haut, les paramètres T2 et P2 peuvent être obtenus selon différentes variantes. La température de saturation Tsat3 est quant à elle dépendante de la nature du fluide réfrigérant. Ce sous-refroidissement est modulé pour se rapprocher d’un sous refroidissement cible nécessaire pour atteindre une température cible du flux d’air interne 200 en sortie du condenseur interne 10 et une température cible du fluide caloporteur en sortie du deuxième refroidisseur 9. Cette modulation du sous-refroidissement est notamment obtenue par variation de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique 11.
Afin toujours de préserver le compresseur 2 d’un fluide réfrigérant trop chaud en entrée de ce dernier, si la température du fluide T3 en amont du compresseur 2 est supérieure à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur 2, c’est-à-dire si la surchauffe du fluide réfrigérant entrée du compresseur 2 est supérieure à 0, alors la quatrième vanne d’expansion électronique 11 est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide T3 en amont du compresseur 2 soit inférieure ou égale à sa température de saturation Tsat à la pression P3 en amont du compresseur 2. Ainsi, moins d’énergie calorifique est prélevée dans le flux d’air externe 300 au niveau de l’échangeur de chaleur externe 3 faisant de fait baisser la température du fluide réfrigérant en entrée du compresseur 2.
La protection du compresseur 2 contre la surchauffe peut être réalisée selon une alternative, si la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur 2 est supérieure à une température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur 2, alors la quatrième vanne d’expansion électronique 11 est ouverte jusqu’à ce que la température du fluide réfrigérant Td en sortie du compresseur 2 soit inférieure ou égale à sa température maximale Tdmax de tolérance dudit compresseur 2. Cette température Td correspond plus particulièrement à la mesure du la température du fluide réfrigérant par le capteur Ctd dans le mode de réalisation de la .
Ainsi, on voit bien que le procédé de contrôle permet d’économiser un ou plusieurs capteurs dans l’architecture du dispositif de gestion thermique et permet également de protéger le compresseur 2 d’éventuels dommages du fait d’un fluide réfrigérant trop surchauffé.

Claims (14)

  1. Procédé de contrôle d’un dispositif de gestion thermique (1) pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique (1) comportant un circuit de circulation d’un fluide réfrigérant comportant :
    - une branche principale (A) comportant un compresseur (2), un échangeur de chaleur externe (3), une première vanne d’expansion électronique (4), un évaporateur (5),
    - une première branche de dérivation (B) connectée en parallèle de la première vanne d’expansion électronique (4) et de l’évaporateur (5), ladite première branche de dérivation (B) comportant une deuxième vanne d’expansion électronique (6) disposée en amont d’un premier refroidisseur (7) dans le sens d’écoulement du fluide réfrigérant,
    le premier refroidisseur (7) étant configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant dans au moins une boucle de circulation dudit fluide caloporteur configurée pour la gestion thermique d’un élément du véhicule automobile,
    ledit procédé comportant, pour le contrôle de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique (6), une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 en sortie du premier refroidisseur (7),
    ladite estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro7 étant réalisée selon la formule (a) suivante :
    (a)
    avec Tsat7 la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur (7),
    Twi7 la température du fluide caloporteur en entrée du premier refroidisseur (7),
    eff7 l’efficacité dudit premier refroidisseur (7), ladite efficacité eff7 étant obtenue selon la formule (b) suivante :
    (b) avec NUT7 le nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du premier refroidisseur (7), ledit nombre d’unité de transfert thermique NUT7 étant obtenu selon la formule (c) suivante :
    (c)
    avec Mr7 le débit de fluide réfrigérant traversant le premier refroidisseur (7),
    Cpv la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant,
    Gw7 la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw7 traversant le premier refroidisseur (7),
    CCt7 la puissance cible du premier refroidisseur (7),
    CCp7 la puissance potentielle du premier refroidisseur (7).
  2. Procédé de contrôle selon la revendication précédente, caractérisée en ce que :
    - la puissance cible CCt7 du premier refroidisseur (7) est obtenue selon la formule (d) suivante :
    (d)
    avec Mr7 le débit de fluide réfrigérant traversant le premier refroidisseur (7),
    Hrot7 l’enthalpie du fluide réfrigérant cible en sortie du premier refroidisseur (7),
    Hri7 l’enthalpie du fluide réfrigérant en entrée du premier refroidisseur (7),
    - la puissance potentielle CCp7 du premier refroidisseur (7) est obtenue selon la formule (e) suivante :
    (e) .
  3. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit de fluide réfrigérant Mr7 traversant le premier refroidisseur (7) est obtenue selon la formule (f) suivante :
    (f)
    avec Ro la densité du fluide réfrigérant à une température T1 et une pression P1 en sortie de l’échangeur de chaleur externe (3), P3 la pression du fluide réfrigérant en amont du compresseur (2), S6 la surface d’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique (6) et k un coefficient, k = 0.98.
  4. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression dudit fluide réfrigérant Pro7 en sortie du premier refroidisseur (7) est estimée en fonction de la pression P3 et de la température T3 en amont du compresseur (2), de la vitesse de rotation Nc dudit compresseur (2) et de l’ouverture de la deuxième vanne d’expansion électronique (6).
  5. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de circulation d’un fluide réfrigérant comporte une deuxième branche de dérivation (C) connectée en parallèle de la première branche de dérivation (B) ainsi que de la première vanne d’expansion électronique (4) et de l’évaporateur (5), ladite deuxième branche de dérivation (C) comportant une troisième vanne d’expansion électronique (8) disposée en amont d’un deuxième refroidisseur (9),
    le deuxième refroidisseur (9) étant configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant dans au moins une boucle de circulation dudit fluide caloporteur configurée pour la gestion thermique d’un élément du véhicule automobile distinct de celui du premier refroidisseur (7),
    ledit procédé comportant, pour le contrôle de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique (8), une étape d’estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro en sortie du deuxième refroidisseur (9),
    ladite estimation de la température de refoulement du fluide réfrigérant Tro9 étant réalisée selon la formule (a’) suivante :
    (a’)
    avec Tsat9 la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression dudit fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur (9),
    Twi9 la température du fluide caloporteur en entrée du deuxième refroidisseur (9),
    eff9 l’efficacité dudit deuxième refroidisseur (9), ladite efficacité eff9 étant obtenue selon la formule (b’) suivante :
    (b’) avec NUT9 le nombre d’unité de transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein du deuxième refroidisseur (9), ledit nombre d’unité de transfert thermique NUT9 étant obtenu selon la formule (c’) suivante :
    (c’)
    avec Mr9 le débit de fluide réfrigérant traversant le deuxième refroidisseur (9),
    Cpv la capacité calorifique en phase gazeuse du fluide réfrigérant,
    Gw9 la conductance du fluide caloporteur déterminée en fonction du débit de fluide caloporteur Mw9 traversant le deuxième refroidisseur (9),
    CCt9 la puissance cible du deuxième refroidisseur (9),
    CCp9 la puissance potentielle du deuxième refroidisseur (9).
  6. Procédé de contrôle selon la revendication 5, caractérisée en ce que :
    - la puissance cible CCt9 du deuxième refroidisseur (9) est obtenue selon la formule (d’) suivante :
    (d’)
    avec Mr9 le débit de fluide réfrigérant traversant le deuxième refroidisseur (9),
    Hrot9 l’enthalpie du fluide réfrigérant cible en sortie du deuxième refroidisseur (9),
    Hri9 l’enthalpie du fluide réfrigérant en entrée du deuxième refroidisseur (9),
    - la puissance potentielle CCp9 du deuxième refroidisseur (9) est obtenue selon la formule (e’) suivante :
    (e’) .
  7. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le débit de fluide réfrigérant Mr9 traversant le deuxième refroidisseur (9) est obtenue selon la formule (f’) suivante :
    (f’)
    avec Ro la densité du fluide réfrigérant à une température T1 et une pression P1 en sortie de l’échangeur de chaleur externe (3), P3 la pression du fluide réfrigérant en amont du compresseur (2), S8 la surface d’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique (8) et k un coefficient, k = 0.98.
  8. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la pression dudit fluide réfrigérant Pro9 en sortie du deuxième refroidisseur (9) est estimée en fonction de la pression P3 et de la température T3 en amont du compresseur (2), de la vitesse de rotation Nc dudit compresseur (2) et de l’ouverture de la troisième vanne d’expansion électronique (8).
  9. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de gestion thermique (1) est inversible, le circuit de circulation du fluide réfrigérant comportant :
    - un condenseur interne (10) disposé sur la branche principale (A) en aval du compresseur (2),
    - une quatrième vanne d’expansion électronique (11) disposée sur la branche principale (A) en amont de l’échangeur de chaleur externe (3), entre le condenseur interne (10) et ledit échangeur de chaleur externe (3),
    - une troisième branche de dérivation (D) connectée de sorte à relier directement la sortie de l’échangeur de chaleur externe (3) à l’entrée du compresseur (2),
    - une quatrième branche de dérivation (E) connectée de sorte que le fluide réfrigérant en sortie du condenseur interne (10) contourne la quatrième vanne d’expansion électronique (11) et l’échangeur de chaleur externe (3).
  10. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la température T1 est mesurée par un capteur (Ct1) disposé sur la branche principale (A) en aval de l’échangeur de chaleur externe (3), la pression P1 étant calculée en fonction de la pression du fluide réfrigérant P2 mesurée par un capteur (Cp2) disposé sur la branche principale (A) en aval du compresseur (2) et en fonction des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe (3).
  11. Procédé de contrôle selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température T1 est mesurée par un capteur (Ct1) disposé sur la branche principale (A) en aval de l’échangeur de chaleur externe (3), la pression P1 étant calculée en fonction de la pression du fluide réfrigérant P2 mesurée par un capteur (Cp2) disposé sur la branche principale (A) en aval du condenseur interne (10) et en fonction de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique (11) ainsi que des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe (3).
  12. Procédé de contrôle selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température T1 est mesurée par un capteur (Ct1) disposé sur la branche principale (A) en aval de l’échangeur de chaleur externe (3), la pression P1 étant calculée en fonction de la pression du fluide réfrigérant Pd mesurée par un capteur (Cpd) disposé sur la branche principale (A) en sortie du compresseur (2) et en fonction des pertes de charges de la traversée du condenseur interne (10), de l’ouverture de la quatrième vanne d’expansion électronique (11) ainsi que des pertes de charges de la traversée de l’échangeur de chaleur externe (3).
  13. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la température T1 et la pression P1 sont mesurées par des capteurs (Ct1, Cp1) disposés sur la branche principale (A) en aval de l’échangeur de chaleur externe (3).
  14. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression P3 et la température T3 sont mesurées par des capteurs de pression (Cp3) et de température (Ct3) disposés sur la branche principale (A) en amont du compresseur (2) de sorte à mesurer la température du fluide en entrée dudit compresseur (2).
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