FR3123255A1 - VEHICLE INCLUDING A CABIN HEATING DEVICE - Google Patents

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FR3123255A1
FR3123255A1 FR2105390A FR2105390A FR3123255A1 FR 3123255 A1 FR3123255 A1 FR 3123255A1 FR 2105390 A FR2105390 A FR 2105390A FR 2105390 A FR2105390 A FR 2105390A FR 3123255 A1 FR3123255 A1 FR 3123255A1
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FR
France
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passenger compartment
battery
control device
heating device
temperature
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Withdrawn
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FR2105390A
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Inventor
Olivier Balenghien
Francois Gallois
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PSA Automobiles SA
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    • B60H1/3228Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32281Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side

Abstract

Véhicule comprenant : - une batterie (2) de stockage d’énergie électrique, - un habitacle, - un dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), alimenté par la batterie (2), - un dispositif de contrôle déterminant une puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33),- un moyen de détermination d’une température d’ambiance extérieure au véhicule,le dispositif de contrôle étant agencé de sorte que cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure. Figure 1.Vehicle comprising: - a battery (2) for storing electrical energy, - a passenger compartment, - a passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), powered by the battery (2), - a control device determining a maximum authorized power for the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), - a means of determination of an ambient temperature outside the vehicle, the control device being arranged so that this maximum power is a function of this outside ambient temperature. Figure 1.

Description

VEHICULE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE L’HABITACLEVEHICLE INCLUDING A CABIN HEATING DEVICE

L’invention concerne les véhicules à motricité électrique comprenant un dispositif de gestion thermique de l’habitacle générant du froid et/ou de la chaleur dans l’habitacle selon le souhait du conducteur et/ou des passagers.The invention relates to vehicles with electric drive comprising a thermal management device for the passenger compartment generating cold and/or heat in the passenger compartment according to the wishes of the driver and/or passengers.

Un tel dispositif de gestion thermique comprend par exemple une pompe à chaleur réversible.Such a thermal management device comprises for example a reversible heat pump.

De tels véhicules comprennent une batterie de stockage d’énergie électrique et une machine motrice électrique alimentée par cette batterie. Le dispositif de gestion thermique est également alimenté par cette batterie.Such vehicles comprise an electric energy storage battery and an electric motor machine powered by this battery. The thermal management device is also powered by this battery.

On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique, la batterie de servitude étant considérée équivalente à au moins un module. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un carter et forment alors un bloc batterie, ce bloc batterie étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter formant une enceinte hermétique et comprenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement.Battery will be understood throughout the text of this document as an assembly comprising at least one battery module containing at least one electrochemical cell, the service battery being considered equivalent to at least one module. This battery optionally comprises electrical or electronic means for managing the electrical energy of this at least one module. When there are several modules, they are grouped together in a housing and then form a battery block, this battery block being often designated by the English expression "battery pack", this housing forming a hermetic enclosure and generally comprising a mounting interface , and connection terminals.

Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb.Furthermore, the term electrochemical cell will be understood throughout the text of this document to mean cells generating current by chemical reaction, for example of the lithium-ion (or Li-ion) type, of the Ni-Mh or Ni-Cd or still lead.

Malheureusement un tel dispositif de gestion thermique de l’habitacle peut être amené à consommer beaucoup d’énergie, ce qui diminue d’autant la disponibilité de l’énergie de la batterie pour la motricité du véhicule ou pour toute autre fonction du véhicule.Unfortunately, such a passenger compartment thermal management device may consume a lot of energy, which correspondingly reduces the availability of energy from the battery for the vehicle's traction or for any other function of the vehicle.

On connait du document de brevet FR-A1-2902701 un procédé comprenant un mode dit « économique » sélectionnable par le conducteur, ce mode impliquant une limitation des performances du dispositif de gestion thermique.Patent document FR-A1-2902701 discloses a method comprising a so-called “economical” mode selectable by the driver, this mode implying a limitation of the performance of the thermal management device.

Malheureusement cette limitation n’est pas optimisée car uniquement dépendante de la sélection du mode économique par le conducteur, et ignore totalement la consigne en température initiale de l’habitacle.Unfortunately, this limitation is not optimized because it is solely dependent on the selection of economy mode by the driver, and completely ignores the initial cabin temperature setpoint.

Le but de l’invention est de remédier à ce manque en proposant un dispositif de gestion d’énergie amélioré.The object of the invention is to remedy this lack by proposing an improved energy management device.

A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule comprenant :
- une batterie de stockage d’énergie électrique,
- un habitacle,
- un dispositif de chauffage de l’habitacle alimenté par la batterie,
- un dispositif de contrôle déterminant une puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle,
ce véhicule comprenant un moyen de détermination d’une température d’ambiance extérieure au véhicule, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte que cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure.
To this end, the subject of the invention is a vehicle comprising:
- an electrical energy storage battery,
- a cabin,
- a passenger compartment heater powered by the battery,
- a control device determining a maximum authorized power for the passenger compartment heating device,
this vehicle comprising means for determining an ambient temperature outside the vehicle, the control device being arranged so that this maximum power is a function of this outside ambient temperature.

Ainsi, l’invention permet d’éviter qu’un dispositif de gestion thermique de l’habitacle n’utilise une puissance inutile à la batterie, cette puissance inutile étant remplacée par une puissance utile moindre permettant malgré tout une convergence de la température de l’habitacle à la température de consigne, mais avec un temps de convergence légèrement plus long mais sans gêne pour le conducteur ou les passagers. Le fait d’avoir une puissance moindre fait que les intensités en courant sont moindres et donc moins de pertes d’énergie par effet joule, et moins de pertes engendre finalement une autonomie de la batterie et donc du véhicule plus grande. D’autres avantages apparaissent pour la batterie, en particulier son allongement de temps de vie.Thus, the invention makes it possible to prevent a thermal management device of the passenger compartment from using useless power from the battery, this useless power being replaced by less useful power allowing despite everything a convergence of the temperature of the passenger compartment at the set temperature, but with a slightly longer convergence time but with no discomfort for the driver or the passengers. The fact of having less power means that the current intensities are lower and therefore less energy loss by Joule effect, and less loss finally generates greater autonomy of the battery and therefore of the vehicle. Other advantages appear for the battery, in particular its longer life.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de chauffage de l’habitacle est agencé de sorte à générer la chaleur dans l’habitacle en étant contrôlé en mode de chauffage de l’habitacle par le dispositif de contrôle.According to one embodiment of the invention, the passenger compartment heating device is arranged so as to generate heat in the passenger compartment while being controlled in passenger compartment heating mode by the control device.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de contrôle est agencé de sorte que plus la température d’ambiance extérieure est grande et plus la puissance maximale autorisée est faible.According to one embodiment of the invention, the control device is arranged so that the higher the outside ambient temperature, the lower the maximum authorized power.

Selon un mode de réalisation de l’invention, ce véhicule comprend :
- un dispositif de gestion thermique de la batterie comprenant un premier circuit de fluide caloporteur échangeant des calories avec la batterie,
- le dispositif de chauffage de l’habitacle comprenant un deuxième circuit de fluide caloporteur échangeant des calories avec l’habitacle, et apte à échanger des calories avec le premier circuit de fluide caloporteur,
le dispositif de contrôle étant agencé de sorte à inhiber la puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle si il détermine une insuffisance du dispositif de gestion thermique de la batterie à réchauffer la batterie seul.
According to one embodiment of the invention, this vehicle comprises:
- a battery thermal management device comprising a first heat transfer fluid circuit exchanging calories with the battery,
- the passenger compartment heating device comprising a second heat transfer fluid circuit exchanging calories with the passenger compartment, and capable of exchanging calories with the first heat transfer fluid circuit,
the control device being arranged so as to inhibit the maximum authorized power for the passenger compartment heating device if it determines that the battery thermal management device is insufficient to heat the battery alone.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de contrôle est agencé de sorte qu’il force le dispositif de chauffage en mode de chauffage.According to one embodiment of the invention, the control device is arranged so that it forces the heating device into heating mode.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de chauffage de l’habitacle comprend un moyen d’arrêt du chauffage tout en produisant de la chaleur, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte à activer ce moyen d’arrêt en mode de chauffage forcé.According to one embodiment of the invention, the passenger compartment heating device comprises means for stopping the heating while producing heat, the control device being arranged so as to activate this stopping means in mode forced heating.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de contrôle d’énergie électrique de la batterie comprend au moins un mode de fonctionnement économique sélectionnable par le conducteur, et pour lequel cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure.According to one embodiment of the invention, the electrical energy control device of the battery comprises at least one economical mode of operation selectable by the driver, and for which this maximum power is a function of this outside ambient temperature.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de chauffage de l’habitacle est configuré pour réguler la température de l’habitacle autour d’une température de consigne déterminée par le conducteur, le dispositif de contrôle étant configuré de sorte que la puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle soit corrigée en fonction de la valeur absolue de l’écart de température entre la température de consigne et la température d’ambiance extérieure.According to one embodiment of the invention, the passenger compartment heating device is configured to regulate the temperature of the passenger compartment around a setpoint temperature determined by the driver, the control device being configured so that the maximum authorized power for the passenger compartment heating device is corrected according to the absolute value of the temperature difference between the setpoint temperature and the outside ambient temperature.

Selon un mode de réalisation de l’invention, cette correction est un facteur multiplicatif proportionnel à la valeur absolue de l’écart de température.According to one embodiment of the invention, this correction is a multiplicative factor proportional to the absolute value of the temperature difference.

L’invention a également pour objet un procédé de contrôle d’un véhicule comprenant :
- une batterie de stockage d’énergie électrique,
- un habitacle,
- un dispositif de chauffage de l’habitacle alimenté par la batterie,
- un dispositif de contrôle mettant en œuvre le procédé,
ce procédé comprenant une étape de détermination d’une puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle, et une étape de détermination d’une température d’ambiance extérieure, cette puissance maximale étant fonction de cette température d’ambiance extérieure.
The invention also relates to a method for controlling a vehicle comprising:
- an electrical energy storage battery,
- a cabin,
- a passenger compartment heater powered by the battery,
- a control device implementing the process,
this method comprising a step of determining a maximum power authorized for the passenger compartment heating device, and a step of determining an outside ambient temperature, this maximum power being a function of this outside ambient temperature.

D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :Other features and advantages will appear on reading the description below of a particular, non-limiting embodiment of the invention, made with reference to the figures in which:

: est un exemple de schéma d’un système de gestion thermique d’un véhicule à motricité électrique pour lequel l’invention est applicable. : is an example of a diagram of a thermal management system of an electric motor vehicle for which the invention is applicable.

: est un exemple de cartographie de limitation de la puissance maximale autorisée pour un dispositif de gestion thermique de l’habitacle en mode chauffage. : is an example of a map for limiting the maximum power authorized for a passenger compartment thermal management device in heating mode.

: est un exemple de cartographie de limitation de la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle en mode climatisation. : is an example of a map for limiting the maximum power authorized for the passenger compartment thermal management device in air conditioning mode.

: est un exemple de cartographie de limitation de la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle avec un point de basculement du mode chauffage à climatisation à 20°C. : is an example of a map for limiting the maximum power authorized for the passenger compartment thermal management device with a changeover point from heating mode to air conditioning at 20°C.

Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison.It should be borne in mind that the figures are given by way of examples and do not limit the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate understanding of the invention. Furthermore, in what follows, reference is made to all the figures taken in combination.

La présente un exemple de système de gestion thermique d’un véhicule à motricité électrique pour lequel l’invention s’applique. Ce système comprend :
- un dispositif de contrôle (non représenté),
- un dispositif de gestion thermique de la batterie comprenant un premier circuit formant une première boucle de fluide caloporteur très basse température, et comprenant successivement une batterie de traction 2, une entrée a et une sortie b d’un moyen de communication fluidique constitué d’une première vanne trois voies pilotée 4 par le dispositif de contrôle, un premier refroidisseur ou évaporateur 6 recevant un fluide frigorigène , un premier raccord trois branchements 10, une première pompe de circulation 12 de ce circuit actionnée par un moteur électrique, et une première sonde de température 14,
- un dispositif de gestion thermique de l’habitacle comprenant un deuxième circuit formant une deuxième boucle de fluide caloporteur haute température comportant successivement un réchauffeur électrique 20 recevant un courant haute tension de la batterie 2, une deuxième sonde de température 22, un deuxième raccord trois branchements 24, un premier clapet anti-retour 26, un troisième raccord trois branchements 2 comprenant un branchement relié à une sortie d de la première vanne trois voies 4, et un autre branchement relié à une deuxième pompe de circulation 30 de ce circuit actionnée par un moteur électrique alimenté par la batterie 2, un premier échangeur thermique 32 de chauffage de l’habitacle du véhicule dit « aérotherme », puis un deuxième refroidisseur ou évaporateur 7 recevant le fluide frigorigène , puis un quatrième raccord trois branchements 34, un deuxième clapet anti-retour 36, un cinquième raccord trois branchements 3, et revient enfin au réchauffeur électrique 20,
- un dispositif de gestion thermique d’une machine motrice électrique, et comprenant un troisième circuit formant une troisième boucle de fluide caloporteur basse température comporte successivement un chargeur embarqué de batterie 50, un onduleur 52, une machine électrique de traction 54 commandée par cet onduleur, une deuxième vanne trois voies pilotée 56, un échangeur thermique avec l’air ambiant 5, disposé à l’avant du véhicule pour dissiper des calories dans l’atmosphère, un septième raccord trois branchements 60, une troisième sonde de température 62, puis une troisième pompe de circulation 64 de ce circuit actionnée par un moteur électrique.
The presents an example of a thermal management system of an electric motor vehicle to which the invention applies. This system includes:
- a control device (not shown),
- a battery thermal management device comprising a first circuit forming a first loop of very low temperature heat transfer fluid, and successively comprising a traction battery 2, an input a and an output b of a fluid communication means consisting of a first three-way valve controlled 4 by the control device, a first cooler or evaporator 6 receiving a refrigerant, a first three-way connector 10, a first circulation pump 12 of this circuit actuated by an electric motor, and a first probe temperature 14,
- a passenger compartment thermal management device comprising a second circuit forming a second loop of high-temperature heat transfer fluid successively comprising an electric heater 20 receiving a high-voltage current from battery 2, a second temperature sensor 22, a second connector three branches 24, a first non-return valve 26, a third three-branch connector 2 comprising a branch connected to an outlet d of the first three-way valve 4, and another branch connected to a second circulation pump 30 of this circuit actuated by an electric motor powered by the battery 2, a first heat exchanger 32 for heating the passenger compartment of the vehicle called "air heater", then a second cooler or evaporator 7 receiving the refrigerant, then a fourth three-way connector 34, a second valve anti-return 36, a fifth connection three connections 3, and finally returns to the electric heater 20,
- a device for thermal management of an electric motor machine, and comprising a third circuit forming a third loop of low-temperature heat transfer fluid successively comprises an on-board battery charger 50, an inverter 52, an electric traction machine 54 controlled by this inverter , a second controlled three-way valve 56, a heat exchanger with ambient air 5, arranged at the front of the vehicle to dissipate calories into the atmosphere, a seventh three-way connector 60, a third temperature sensor 62, then a third circulation pump 64 of this circuit actuated by an electric motor.

La première boucle très basse température régule la température de la batterie de traction 2 pour la refroidir, notamment pendant les périodes de recharge rapide, ou la réchauffer au démarrage par temps froid afin d’optimiser ses performances ainsi que sa durée de vie.The first very low temperature loop regulates the temperature of the traction battery 2 to cool it, in particular during periods of fast charging, or to heat it on start-up in cold weather in order to optimize its performance as well as its service life.

La deuxième boucle haute température régule la température de l’habitacle autour d’une température de consigne sélectionnée par le conducteur. On notera que cette deuxième boucle, telle que schématisée, peut réchauffer l’habitacle via l’aérotherme 32 ou refroidir l’habitacle via le deuxième refroidisseur ou évaporateur 7. Ainsi le dispositif de gestion thermique de l’habitacle, selon la présence ou non de l’aérotherme 32 ou du deuxième évaporateur 7, est un dispositif de chauffage de l’habitacle et/ou de climatisation de l’habitacle.The second high temperature loop regulates the temperature of the passenger compartment around a setpoint temperature selected by the driver. It will be noted that this second loop, as shown schematically, can heat the passenger compartment via the air heater 32 or cool the passenger compartment via the second cooler or evaporator 7. Thus the thermal management device of the passenger compartment, depending on the presence or not of the heater 32 or of the second evaporator 7, is a device for heating the passenger compartment and/or for air conditioning the passenger compartment.

Si ce dispositif de gestion thermique de l’habitacle comprend le deuxième évaporateur 7, il comprend en outre un quatrième circuit formant une quatrième boucle du fluide frigorigène , très schématiquement représentée, cette quatrième boucle comprenant par exemple selon le sens inverse de circulation du fluide frigorigène un condenseur 33, puis un compresseur 35, puis un ou plusieurs évaporateurs en série ou en parallèle, ici représentés en parallèle, dont le premier et deuxième évaporateurs 6, 7 qui sont donc communs entre cette quatrième boucle et la première ou deuxième boucle, puis de nouveau le condenseur 33. On notera que sur la , le deuxième évaporateur 7 est représenté à deux endroits différents selon l’option retenue :
- la première option, en trait plein, permet que le fluide caloporteur haute température de la deuxième boucle soit en contact thermique avec le fluide frigorigène , le deuxième évaporateur 7 est alors un échangeur fluide frigorigène / fluide caloporteur, et c’est l’aérotherme 32 qui, refroidi par le fluide caloporteur, refroidira l’air pulsée dans l’habitacle,
- la deuxième option, en trait pointillés, permet que ce soit l’air pulsé de l’habitacle qui soit en contact thermique avec le fluide frigorigène , le deuxième évaporateur 7 est alors un échangeur air pulsé / fluide frigorigène, ce deuxième évaporateur recevant le même air pulsé que l’aérotherme 32 ou en variante, un air pulsé distinct ce qui rend le deuxième évaporateur 7 de la deuxième option entièrement indépendant de l’aérotherme 32.
If this passenger compartment thermal management device comprises the second evaporator 7, it also comprises a fourth circuit forming a fourth loop of the refrigerant, very schematically represented, this fourth loop comprising for example according to the opposite direction of circulation of the refrigerant a condenser 33, then a compressor 35, then one or more evaporators in series or in parallel, here represented in parallel, including the first and second evaporators 6, 7 which are therefore common between this fourth loop and the first or second loop, then again the condenser 33. It will be noted that on the , the second evaporator 7 is shown at two different locations depending on the option selected:
- the first option, in full line, allows the high temperature heat transfer fluid of the second loop to be in thermal contact with the refrigerant, the second evaporator 7 is then a refrigerant/heat transfer fluid exchanger, and it is the unit heater 32 which, cooled by the heat transfer fluid, will cool the air blown into the passenger compartment,
- the second option, in dotted lines, allows the forced air of the passenger compartment to be in thermal contact with the refrigerant, the second evaporator 7 is then a forced air/refrigerant exchanger, this second evaporator receiving the same pulsed air as the heater 32 or alternatively, a separate pulsed air which makes the second evaporator 7 of the second option entirely independent of the heater 32.

Comme le sait l’homme du métier, l’aérotherme est un échangeur air / fluide caloporteur, cet air étant pulsé par un ventilateur ou par le mouvement du véhicule dans l’habitacle.As those skilled in the art know, the unit heater is an air/heat transfer fluid exchanger, this air being blown by a fan or by the movement of the vehicle in the passenger compartment.

La troisième boucle basse température permet de réguler la température de la machine électrique 54, et de l’électronique de l’onduleur 52 et du chargeur embarqué 50, qui doivent présenter des basses températures de l’ordre de 70 à 0°C.The third low temperature loop makes it possible to regulate the temperature of the electric machine 54, and of the electronics of the inverter 52 and of the on-board charger 50, which must have low temperatures of the order of 70 at 0°C.

Le deuxième raccord trois branchements 24 comporte un branchement relié à un sixième raccord trois branchements 40 comprenant un branchement relié au premier raccord trois branchements 10, et un autre branchement relié à un vase d’expansion 42 permettant un dégazage du fluide.The second three-branch connector 24 comprises a branch connected to a sixth three-branch connector 40 comprising a branch connected to the first three-branch connector 10, and another branch connected to an expansion tank 42 allowing degassing of the fluid.

Le quatrième raccord trois branchements 34 comporte un branchement relié au septième raccord trois branchements 60. Le cinquième raccord trois branchements 3 comporte un branchement relié à la deuxième sortie d de la deuxième vanne quatre voies 56.The fourth three-branch connector 34 has a branch connected to the seventh three-branch connector 60. The fifth three-branch connector 3 has a branch connected to the second outlet d of the second four-way valve 56.

Chaque vanne trois voies 4, 56 est pilotée par le dispositif de contrôle pour à partir d’une entrée a, la relier alternativement à une première sortie b ou à une deuxième sortie d, l’autre sortie qui n’est pas utilisée étant isolée.Each three-way valve 4, 56 is controlled by the control device to, from an input a, connect it alternately to a first output b or to a second output d, the other output which is not used being isolated .

En disposant la première vanne trois voies 4 dans une position reliant son entrée a venant de la batterie 2 à sa première sortie b vers le refroidisseur 6, on ferme la deuxième sortie d et on isole le premier circuit très basse température du circuit haute température. De même en disposant la deuxième vanne trois voies 56 dans une position reliant son entrée a venant de la machine électrique 54 à sa première sortie b vers l’échangeur thermique 5, on ferme la deuxième sortie d et on isole le deuxième circuit haute température du circuit basse température. Chaque circuit travaille de manière indépendante.By placing the first three-way valve 4 in a position connecting its inlet a coming from the battery 2 to its first outlet b towards the cooler 6, the second outlet d is closed and the first very low temperature circuit is isolated from the high temperature circuit. Similarly, by arranging the second three-way valve 56 in a position connecting its input a coming from the electric machine 54 to its first output b towards the heat exchanger 5, the second output d is closed and the second high temperature circuit is isolated from the low temperature circuit. Each circuit works independently.

En inversant uniquement la position de la première vanne trois voies 4, le fluide sortant de la batterie 2 part vers le deuxième circuit haute température pour être alternativement refroidi dans l’aérotherme 32 ou dans le deuxième évaporateur 7 ou chauffé dans le réchauffeur 20, le premier clapet anti-retour 26 empêchant un départ du fluide dans l’autre sens dans le deuxième circuit haute température. Le retour du fluide passe par le deuxième raccord trois branchements 24, puis vers la première pompe de circulation 12 pour revenir à la batterie 2.By only reversing the position of the first three-way valve 4, the fluid leaving the battery 2 goes to the second high temperature circuit to be alternately cooled in the heater 32 or in the second evaporator 7 or heated in the heater 20, the first non-return valve 26 preventing a departure of the fluid in the other direction in the second high temperature circuit. The return of the fluid passes through the second three-way connector 24, then to the first circulation pump 12 to return to the battery 2.

En inversant uniquement la position de la deuxième vanne trois voies 56, le fluide sortant de la machine électrique 54 part vers le deuxième circuit haute température pour être refroidi dans l’aérotherme 32 ou le deuxième évaporateur 7, le deuxième clapet anti-retour 36 empêchant un départ du fluide dans l’autre sens dans le deuxième circuit haute température. Le retour du fluide passe par le quatrième raccord trois branchements 34 puis par le septième raccord trois branchements 60, pour arriver sur la troisième pompe électrique 64, le chargeur de batterie 50 et l’onduleur 52.By only reversing the position of the second three-way valve 56, the fluid leaving the electric machine 54 goes to the second high temperature circuit to be cooled in the heater 32 or the second evaporator 7, the second non-return valve 36 preventing a departure of the fluid in the other direction in the second high temperature circuit. The return of the fluid passes through the fourth three-way connection 34 then through the seventh three-way connection 60, to reach the third electric pump 64, the battery charger 50 and the inverter 52.

Par exemple de cette manière on utilise les calories générées par le chargeur de batterie 56, l’onduleur 52 ou la machine électrique 54 suivant ce qui est en fonctionnement, pour alimenter l’aérotherme 32 de chauffage de l’habitacle.For example, in this way, the calories generated by the battery charger 56, the inverter 52 or the electric machine 54, depending on what is in operation, are used to supply the unit heater 32 for heating the passenger compartment.

D’autres architectures de système de gestion thermique d’un véhicule à motricité électrique pour lequel l’invention s’applique sont envisageables, mais non illustrés. En particulier, une architecture connue, non illustrée, permet par exemple que le fluide caloporteur de troisième boucle basse température puisse parcourir la première boucle de fluide caloriporteur très basse température afin que l’échangeur 5 refroidisse la batterie 2 sans nécessiter l’activation du compresseur de la quatrième boucle. De même, le dispositif de gestion thermique de la batterie peut comprendre un réchauffeur comprenant une résistance électrique immergée dans le fluide de la première boucle très basse température, résistance alimentée par la batterie 2.Other thermal management system architectures of an electric motor vehicle to which the invention applies are possible, but not illustrated. In particular, a known architecture, not illustrated, allows for example that the heat transfer fluid of the third low temperature loop can travel through the first very low temperature heat transfer fluid loop so that the exchanger 5 cools the battery 2 without requiring the activation of the compressor of the fourth loop. Similarly, the battery thermal management device may comprise a heater comprising an electrical resistor immersed in the fluid of the first very low temperature loop, resistor powered by battery 2.

Le dispositif de contrôle, par exemple un calculateur électronique, réalise un contrôle du système de gestion thermique du véhicule en fonction d’informations venant de différents capteurs, notamment les capteurs de température de chaque boucle 14, 22, 62, pour activer en particulier les pompes électriques 12, 30, 64, les vannes pilotées 4, 56, le compresseur, le ventilateur d’air pulsé, afin d’optimiser les températures de fonctionnement et les rendements énergétiques.The control device, for example an electronic computer, carries out a control of the thermal management system of the vehicle according to information coming from various sensors, in particular the temperature sensors of each loop 14, 22, 62, in order to activate in particular the electric pumps 12, 30, 64, controlled valves 4, 56, the compressor, the forced air fan, in order to optimize operating temperatures and energy yields.

Ce dispositif de contrôle comprend par exemple les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à la mise en œuvre du procédé selon l’invention, tel qui sera décrit ci-après.This control device comprises for example the means of acquisition, processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for the implementation of the method according to the invention, as will be described below.

Ce dispositif de contrôle peut être un unique calculateur. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, il pourrait être un ensemble de calculateurs déportés dédiés tout en étant couplés entre eux. Il peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, un dispositif de contrôle, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels ».This control device can be a single computer. But this is not mandatory. Indeed, it could be a set of dedicated remote computers while being coupled together. It can itself be arranged in the form of a dedicated computer comprising a possible dedicated program, for example. Consequently, a control device, according to the invention, can be produced in the form of software (or computer (or even “software”)) modules, or else of electronic circuits (or “hardware”), or even of a combination of electronic circuits and software modules”.

Ainsi, en résumé, le système de gestion thermique et en particulier le dispositif de gestion thermique de l’habitacle divulgué, via le dispositif de contrôle, permet selon les options ou la configuration retenue de réchauffer et/ou refroidir la batterie 2, en prélevant de la puissance électrique de la batterie 2 via l’actionnement de la pompe 30, du réchauffeur 20, du compresseur 35, des ventilateurs à air pulsé. On notera que tous ces organes sont des organes dits « de puissance », par opposition à l’alimentation électrique du dispositif de contrôle dite alimentation « de contrôle » même si le dispositif de contrôle peut lui-même alimenter des consommateurs tels que les capteurs.Thus, in summary, the thermal management system and in particular the passenger compartment thermal management device disclosed, via the control device, makes it possible, depending on the options or the configuration selected, to heat and/or cool the battery 2, by taking of the electric power of the battery 2 via the actuation of the pump 30, the heater 20, the compressor 35, the forced air fans. It will be noted that all these organs are so-called "power" organs, as opposed to the electric power supply of the control device called the "control" power supply, even if the control device can itself supply consumers such as the sensors.

On comprendra dans tout le texte de ce document par « puissance », la puissance consommée par les organes dits « de puissance » c’est-à-dire qu’une variation de cette puissance n’affecte en aucun cas l’alimentation électrique du dispositif de contrôle. Au contraire, c’est le dispositif de contrôle qui permet de limiter ou non la puissance électrique consommée en ordonnant d’actionner ou non les pompes, les réchauffeurs, les compresseurs, les ventilateurs, les moteurs, les convertisseurs, et en pilotant les vannes selon l’effet recherché.Throughout the text of this document, "power" will be understood to mean the power consumed by the so-called "power" components, i.e. a variation in this power does not in any way affect the power supply of the control device. On the contrary, it is the control device which makes it possible to limit or not the electrical power consumed by ordering to activate or not the pumps, the heaters, the compressors, the fans, the motors, the converters, and by controlling the valves. depending on the desired effect.

On notera en particulier que le dispositif de contrôle peut-être en partie intégré dans la batterie 2 elle-même, et limiter la puissance disponible sortante de la batterie, en amont d’un ou plusieurs circuits de puissance auxquels elle est raccordée, limitant ainsi la puissance consommée dans ledit circuit de puissance.It will be noted in particular that the control device may be partly integrated into the battery 2 itself, and limit the available power coming out of the battery, upstream of one or more power circuits to which it is connected, thus limiting the power consumed in said power circuit.

Ainsi l’invention a pour objet un véhicule comprenant :
- la batterie 2 de stockage d’énergie électrique,
- l’habitacle,
- le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 alimenté par la batterie 2,
- le dispositif de contrôle déterminant une puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35.
Thus the subject of the invention is a vehicle comprising:
- battery 2 for storing electrical energy,
- the passenger compartment,
- the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 powered by battery 2,
- the control device determining a maximum authorized power for the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35.

Ce véhicule comprend un moyen de détermination d’une température d’ambiance extérieure au véhicule, par exemple un capteur de température logé dans un rétroviseur extérieur du véhicule.This vehicle comprises means for determining an ambient temperature outside the vehicle, for example a temperature sensor housed in an exterior mirror of the vehicle.

Le dispositif de contrôle est agencé de sorte que cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure. Les figures 2, 3, et 4 divulguent des exemples de cette fonction.The control device is arranged so that this maximum power is a function of this outside ambient temperature. Figures 2, 3, and 4 disclose examples of this function.

Le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 est agencé de sorte à générer du froid et/ou de la chaleur dans l’habitacle selon que ce dispositif de gestion thermique 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 est respectivement contrôlé en un mode de climatisation ou de chauffage de l’habitacle par le dispositif de contrôle.The passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 is arranged so as to generate cold and/or heat in the passenger compartment depending on whether this device thermal management 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 is respectively controlled in a mode of air conditioning or heating of the passenger compartment by the control device.

Ce dispositif de contrôle est agencé de sorte que, pour le mode de chauffage, plus la température d’ambiance extérieure est grande et plus la puissance maximale autorisée est faible.This control device is arranged so that, for the heating mode, the higher the outdoor ambient temperature, the lower the maximum authorized power.

Ce dispositif de contrôle est agencé de sorte que, pour le mode de climatisation, plus la température d’ambiance extérieure est grande et plus la puissance maximale autorisée est grande.This control device is arranged so that, for the air conditioning mode, the higher the outside ambient temperature, the higher the maximum authorized power.

Ce véhicule comprend en outre par exemple :
- le dispositif de gestion thermique de la batterie 6, 10, 12, 14 comprenant le premier circuit de fluide caloporteur échangeant des calories avec la batterie 2, notamment avec les cellules électrochimiques de la batterie 2,
- le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 comprenant le deuxième circuit de fluide caloporteur échangeant des calories avec l’habitacle, ce dispositif étant en outre apte à échanger des calories avec le premier circuit de fluide caloporteur, notamment via la première vanne trois voies pilotée 4 permettant de réchauffer la batterie 2 par le réchauffeur 20, ou encore via le premier évaporateur 6 de la quatrième boucle qui fait partie du dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35.
This vehicle also includes, for example:
- the battery thermal management device 6, 10, 12, 14 comprising the first heat transfer fluid circuit exchanging calories with the battery 2, in particular with the electrochemical cells of the battery 2,
- the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35 comprising the second heat-carrying fluid circuit exchanging calories with the passenger compartment, this device also being suitable to exchange calories with the first heat transfer fluid circuit, in particular via the first controlled three-way valve 4 making it possible to heat the battery 2 by the heater 20, or even via the first evaporator 6 of the fourth loop which is part of the management device cabin temperature 7.20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, 35.

Le dispositif de contrôle est alors agencé de de sorte à inhiber la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, s’il détermine une insuffisance du dispositif de gestion thermique de la batterie 6, 10, 12, 14 à refroidir ou réchauffer la batterie 2 seul. Ainsi par exemple, si la puissance limitée du dispositif de gestion thermique de l’habitacle ne permet pas au premier refroidisseur 6 un refroidissement suffisent de la batterie, la puissance disponible pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle sera de nouveau augmentée. D’une manière générale, la gestion thermique de la batterie est priorisée sur la gestion thermique de l’habitacle.The control device is then arranged so as to inhibit the maximum authorized power for the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, if it determines an insufficiency of the battery thermal management device 6, 10, 12, 14 to cool or heat the battery 2 alone. Thus, for example, if the limited power of the passenger compartment thermal management device does not allow the first cooler 6 sufficient cooling of the battery, the power available for the passenger compartment thermal management device will be increased again. In general, the thermal management of the battery is prioritized over the thermal management of the passenger compartment.

Pour satisfaire cette priorisation, le dispositif de contrôle est par exemple agencé de sorte qu’il force le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 en mode de climatisation ou de chauffage selon respectivement une insuffisance en refroidissement et/ou en réchauffement de la batterie 2 par le dispositif de gestion thermique de la batterie 6, 10, 12, 14. Ce forçage s’entend dans le sens où, par exemple le besoin thermique de l’habitacle ne nécessite pas la mise en marche du dispositif de gestion thermique de l’habitacle, mais ce dernier sera quand même activé par le dispositif de contrôle pour les besoins de la batterie 2.To satisfy this prioritization, the control device is for example arranged so that it forces the thermal management device of the passenger compartment 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 in air conditioning mode or heating according respectively to insufficient cooling and / or heating of the battery 2 by the thermal management device of the battery 6, 10, 12, 14. This forcing is understood in the sense that, for example the thermal need of the passenger compartment does not require the passenger compartment thermal management device to be activated, but the latter will still be activated by the control device for the needs of battery 2.

Les situations où le besoin thermique de l’habitacle ne nécessite pas la mise en marche du dispositif de gestion thermique sont par exemple :
- la température de consigne de l’habitacle est égale à la température de l’habitacle,
- le conducteur a désactivé la climatisation ou le chauffage,
- la température de l’habitacle est au-dessus de la consigne de température et il n’y a pas de dispositif de climatisation pour l’habitacle,
- la température de l’habitacle est en dessous de la température de consigne et il n’y a pas de dispositif de chauffage pour l’habitacle.
Situations where the thermal requirement of the passenger compartment does not require the thermal management device to be switched on are, for example:
- the passenger compartment setpoint temperature is equal to the passenger compartment temperature,
- the driver has deactivated the air conditioning or heating,
- the passenger compartment temperature is above the temperature set point and there is no air conditioning system for the passenger compartment,
- the passenger compartment temperature is below the set temperature and there is no heating device for the passenger compartment.

Selon l’invention, le dispositif de gestion thermique de l’habitacle comprend par exemple un moyen d’arrêt du chauffage ou du refroidissement de l’habitacle tout en produisant de la chaleur ou du froid, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte à activer ce moyen d’arrêt en mode de chauffage ou de refroidissement forcé. Ce moyen d’arrêt du chauffage est par exemple l’arrêt du ventilateur d’air pulsé traversant l’aérotherme, ce qui permet de la même façon l’arrêt du refroidissement de l’habitacle pour l’option où le deuxième évaporateur 7 est intégré à l’aérotherme 32. Ce moyen d’arrêt peut être également une vanne de blocage (non représentée) du fluide frigorigène bloquant la circulation de ce fluide uniquement dans le deuxième évaporateur 7 (et pas dans le premier évaporateur 6).According to the invention, the thermal management device of the passenger compartment comprises for example a means of stopping the heating or the cooling of the passenger compartment while producing heat or cold, the control device being arranged so as to activate this stopping means in forced heating or cooling mode. This means of stopping the heating is, for example, stopping the forced air fan passing through the unit heater, which allows the cooling of the passenger compartment to be stopped in the same way for the option where the second evaporator 7 is integrated into the unit heater 32. This shut-off means can also be a blocking valve (not shown) of the refrigerant blocking the circulation of this fluid only in the second evaporator 7 (and not in the first evaporator 6).

Le dispositif de contrôle d’énergie électrique de la batterie comprend par exemple au moins un mode de fonctionnement économique sélectionnable par le conducteur, et pour lequel cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure. Ce mode économique concerne bien entendu l’énergie du véhicule, et permet de maximiser l’autonomie du véhicule et en particulier l’autonomie de la batterie. Les autres modes sont par exemple un mode sport qui privilégie la réactivité du véhicule aux demandes du conducteur, un mode confort qui évite les accélérations trop brusques par exemple, mais bien d’autres exemples sont possibles.The electrical energy control device of the battery comprises for example at least one economical mode of operation selectable by the driver, and for which this maximum power is a function of this outside ambient temperature. This economy mode obviously concerns the energy of the vehicle, and makes it possible to maximize the range of the vehicle and in particular the battery life. The other modes are for example a sport mode which favors the responsiveness of the vehicle to the driver's requests, a comfort mode which avoids too sudden accelerations for example, but many other examples are possible.

Le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 est par exemple configuré pour réguler la température de l’habitacle autour de la température de consigne déterminée par le conducteur. Le dispositif de contrôle est alors configuré, par exemple, de sorte que la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30 soit corrigée en fonction de la valeur absolue de l’écart de température entre la température de consigne et la température d’ambiance extérieure.The passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 is for example configured to regulate the temperature of the passenger compartment around the setpoint temperature determined by the driver. The control device is then configured, for example, so that the maximum authorized power for the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30 is corrected according to the absolute value of the temperature difference between the setpoint temperature and the outside ambient temperature.

Cette correction est par exemple un facteur multiplicatif proportionnel à la valeur absolue de l’écart de température.This correction is for example a multiplicative factor proportional to the absolute value of the temperature difference.

L’invention a également pour objet un procédé de contrôle du véhicule comprenant :
- la batterie de stockage d’énergie électrique 2,
- l’habitacle,
- le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, alimenté par la batterie 2,
- le dispositif de contrôle mettant en œuvre le procédé,
ce procédé comprenant une étape de détermination de la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 et une étape de détermination de la température d’ambiance extérieure, cette puissance maximale étant fonction de cette température d’ambiance extérieure.
The invention also relates to a vehicle control method comprising:
- the electrical energy storage battery 2,
- the passenger compartment,
- the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, powered by battery 2,
- the control device implementing the process,
this method comprising a step of determining the maximum power authorized for the thermal management device of the passenger compartment 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 and a step of determining the ambient temperature exterior, this maximum power being a function of this exterior ambient temperature.

Bien entendu ce procédé comprend en outre toutes les étapes pour :
- contrôler en mode de climatisation ou de chauffage le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33,
- pour le mode de chauffage, plus la température d’ambiance extérieure est grande et plus le procédé limite la puissance maximale autorisée, ou pour le mode de climatisation plus la température d’ambiance extérieure est grande et plus le procédé augmente la puissance maximale autorisée,
- inhiber la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 si il détermine une insuffisance du dispositif de gestion thermique de la batterie 6, 10, 12, 14 à refroidir ou réchauffer la batterie 2 seul,
- forcer le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 en mode de climatisation ou de chauffage selon respectivement une insuffisance en refroidissement et/ou en réchauffement de la batterie 2 par le dispositif de gestion thermique de la batterie 6, 10, 12, 14,
- arrêter le chauffage ou le refroidissement de l’habitacle tout en produisant respectivement de la chaleur ou du froid, seulement lorsque le mode de chauffage ou de refroidissement est forcé.
Of course, this process also includes all the steps for:
- control in air conditioning or heating mode the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33,
- for the heating mode, the higher the outside ambient temperature, the more the process limits the maximum authorized power, or for the air conditioning mode, the higher the outside ambient temperature, the more the process increases the maximum authorized power ,
- inhibit the maximum authorized power for the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 if it determines an insufficiency of the battery thermal management device 6, 10, 12, 14 to cool or heat battery 2 alone,
- forcing the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 into air conditioning or heating mode depending respectively on insufficient cooling and/or heating of the battery 2 by the battery thermal management device 6, 10, 12, 14,
- stopping the heating or cooling of the passenger compartment while producing heat or cold respectively, only when the heating or cooling mode is forced.

La est un exemple de fonction, ou cartographie, représentant la valeur de limitation de la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 lorsqu’il est en mode chauffage, et sans correction avec l’écart entre la température de consigne et la température extérieure, mais bien entendu cette correction peut s’appliquer aux figures 2 à 4. Cette , en mode chauffage, correspond par exemple lorsque la température de consigne de l’habitacle est supérieure à la température de l’habitacle. La ne prend pas en compte le passage d’un mode de chauffage à un mode de climatisation ou refroidissement de l’habitacle, ou inversement. Cet exemple sera abordé par la . Pour la , comme pour la et 4, l’axe des abscisses est la température extérieure en degrés Celsius, l’axe des ordonnées est la valeur de limitation de la puissance maximale autorisée en watt : le dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 dispose donc au maximum de cette valeur de puissance : il peut utiliser toute cette puissance, ou moins, mais pas plus. Par exemple à -40°C le dispositif de gestion thermique de l’habitacle peut disposer au maximum de 6000 W pour le réchauffeur 20, et la pompe 30. 6000W correspond habituellement à la capacité maximale du dispositif de gestion thermique de l’habitacle 7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, et donc on peut considérer qu’à -40°C il n’y a pas de limitation par le dispositif de contrôle. Par contre plus la température extérieure augmente, plus la limitation du dispositif de contrôle opère. Ainsi de -40°C à 20°C la puissance maximale autorisée décroit de 6000 W à 1000 W. On remarquera que la laisse une puissance maximale autorisée pour le chauffage de 1000 W jusqu’à une température extérieure de 60°C, mais on rappel ici que cette puissance maximale autorisée est juste mise à disposition, et n’est pas nécessairement utilisée par le chauffage.The is an example of a function, or map, representing the maximum authorized power limitation value for the passenger compartment thermal management device 7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33 when it is in heating mode, and without correction with the difference between the setpoint temperature and the outside temperature, but of course this correction can be applied to Figures 2 to 4. This , in heating mode, corresponds for example when the passenger compartment setpoint temperature is higher than the passenger compartment temperature. The does not take into account the passage from a heating mode to an air conditioning or cooling mode of the passenger compartment, or vice versa. This example will be approached by the . For the , as for the and 4, the abscissa axis is the outside temperature in degrees Celsius, the ordinate axis is the maximum authorized power limitation value in watts: the passenger compartment thermal management device 7,20,22,24 , 26, 2, 30, 32, 33 therefore has a maximum of this power value: he can use all this power, or less, but no more. For example at -40° C. the passenger compartment thermal management device can have a maximum of 6000 W for the heater 20, and the pump 30. 6000 W usually corresponds to the maximum capacity of the passenger compartment thermal management device 7 ,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33, and therefore it can be considered that at -40°C there is no limitation by the control device. On the other hand, the more the outside temperature increases, the more the limitation of the control device operates. Thus from -40°C to 20°C the maximum authorized power decreases from 6000 W to 1000 W. Note that the leaves a maximum authorized power for the heating of 1000 W up to an outside temperature of 60°C, but we remind you here that this maximum authorized power is just made available, and is not necessarily used by the heating.

La est un exemple de cartographie de limitation de la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle en mode climatisation. Cette figure se lit en fait exactement de la même façon que la , mais s’agissant ici de faire du froid, la puissance maximale autorisée augmente avec l’augmentation de la température extérieure, jusqu’à 3500 W pour une température extérieure supérieure à 60°C. Ce mode de refroidissement opère par exemple quand la température de consigne est inférieure à la température de l’habitacle.The is an example of a map for limiting the maximum power authorized for the passenger compartment thermal management device in air conditioning mode. This figure actually reads exactly the same way as the , but being cold here, the maximum authorized power increases with the increase in the outside temperature, up to 3500 W for an outside temperature above 60°C. This cooling mode operates for example when the setpoint temperature is lower than the temperature of the passenger compartment.

La est un exemple de cartographie de limitation de la puissance maximale autorisée pour le dispositif de gestion thermique de l’habitacle avec un point de basculement du mode chauffage à climatisation à 20°C. Ce dispositif de gestion thermique de l’habitacle comprend donc le réchauffeur 20 et le quatrième circuit. L’illustration de cette , qui est en fait la combinaison de la et 3, a pour hypothèse un point d’inflexion de la puissance maximale autorisée à une température extérieure de 20°C. Ce point d’inflexion est par exemple fixe, tout comme l’ensemble des trois cartographies présentées, mais peut aussi être corrigé(es) en fonction de la valeur absolue de l’écart de température entre la température de consigne et la température d’ambiance extérieure, ou encore en fonction des conditions climatiques : par exemple, si le temps est ensoleillé, le rayonnement direct a pour effet une sensation de chaleur supérieure à la température réelle de l’habitacle, le dispositif de contrôle peut alors décaler ce point d’inflexion vers des températures extérieures plus faibles, et inversement si le temps est couvert et/ou humide.The is an example of a map for limiting the maximum power authorized for the passenger compartment thermal management device with a changeover point from heating mode to air conditioning at 20°C. This passenger compartment thermal management device therefore comprises the heater 20 and the fourth circuit. The illustration of this , which is in fact the combination of the and 3, assumes an inflection point of the maximum power allowed at an outside temperature of 20°C. This point of inflection is for example fixed, just like all of the three maps presented, but can also be corrected according to the absolute value of the temperature difference between the set temperature and the temperature of outside atmosphere, or even depending on the climatic conditions: for example, if the weather is sunny, the direct radiation has the effect of a sensation of heat higher than the actual temperature of the passenger compartment, the control device can then shift this point of inflection towards lower outside temperatures, and vice versa if the weather is cloudy and/or humid.

Ainsi, l’invention permet d’éviter que le dispositif de gestion thermique de l’habitacle n’utilise une puissance inutile à la batterie 2, cette puissance inutile étant remplacée par une puissance utile moindre permettant malgré tout une convergence de la température de l’habitacle à la température de consigne, mais avec un temps de convergence légèrement plus long mais sans gêne pour le conducteur ou les passagers. Le fait d’avoir une puissance moindre fait que les intensités en courant sont moindres et donc moins de pertes d’énergie par effet joule, et moins de pertes engendre finalement une autonomie de la batterie et donc du véhicule plus grande. D’autres avantages apparaissent pour la batterie 2, en particulier son allongement de temps de vie.Thus, the invention makes it possible to prevent the thermal management device of the passenger compartment from using useless power from the battery 2, this useless power being replaced by less useful power allowing despite everything a convergence of the temperature of the passenger compartment at the set temperature, but with a slightly longer convergence time but with no discomfort for the driver or the passengers. The fact of having less power means that the current intensities are lower and therefore less energy loss by Joule effect, and less loss finally generates greater autonomy of the battery and therefore of the vehicle. Other advantages appear for battery 2, in particular its longer life.

Claims (10)

Véhicule comprenant :
- une batterie (2) de stockage d’énergie électrique,
- un habitacle,
- un dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), alimenté par la batterie (2),
- un dispositif de contrôle déterminant une puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33),
caractérisé en ce que ce véhicule comprend un moyen de détermination d’une température d’ambiance extérieure au véhicule, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte que cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure.
Vehicle including:
- a battery (2) for storing electrical energy,
- a cabin,
- a passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), powered by the battery (2),
- a control device determining a maximum authorized power for the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33),
characterized in that this vehicle comprises means for determining an ambient temperature outside the vehicle, the control device being arranged so that this maximum power is a function of this outside ambient temperature.
Véhicule selon la revendication 1, le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) étant agencé de sorte à générer la chaleur dans l’habitacle en étant contrôlé en mode de chauffage de l’habitacle par le dispositif de contrôle.Vehicle according to Claim 1, the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) being arranged so as to generate heat in the passenger compartment by being controlled in heating of the passenger compartment by the control device. Véhicule selon la revendication 2, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte que plus la température d’ambiance extérieure est grande et plus la puissance maximale autorisée est faible.Vehicle according to claim 2, the control device being arranged so that the higher the outside ambient temperature, the lower the maximum authorized power. Véhicule selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant :
- un dispositif de gestion thermique de la batterie (6, 10, 12, 14) comprenant un premier circuit de fluide caloporteur échangeant des calories avec la batterie (2),
- le dispositif de chauffage (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) comprenant un deuxième circuit de fluide caloporteur échangeant des calories avec l’habitacle, et apte à échanger des calories avec le premier circuit de fluide caloporteur,
le dispositif de contrôle étant agencé de sorte à inhiber la puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) si il détermine une insuffisance du dispositif de gestion thermique de la batterie (6, 10, 12, 14) à réchauffer la batterie (2) seul.
Vehicle according to one of Claims 2 or 3, comprising:
- a battery thermal management device (6, 10, 12, 14) comprising a first heat transfer fluid circuit exchanging calories with the battery (2),
- the heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) comprising a second heat transfer fluid circuit exchanging calories with the passenger compartment, and capable of exchanging calories with the first heat transfer circuit coolant,
the control device being arranged so as to inhibit the maximum authorized power for the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) if it determines an insufficiency of the heating device thermal management of the battery (6, 10, 12, 14) to heat the battery (2) alone.
Véhicule selon la revendication 4, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte qu’il force le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) en mode de chauffage.Vehicle according to claim 4, the control device being arranged such that it forces the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) into heating mode. Véhicule selon la revendication 5, le dispositif de chauffage de l’habitacle comprenant un moyen d’arrêt du chauffage de l’habitacle tout en produisant de la chaleur, le dispositif de contrôle étant agencé de sorte à activer ce moyen d’arrêt en mode de chauffage forcé.Vehicle according to claim 5, the passenger compartment heating device comprising means for stopping the heating of the passenger compartment while producing heat, the control device being arranged so as to activate this stopping means in mode forced heating. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, le dispositif de contrôle d’énergie électrique de la batterie comprenant au moins un mode de fonctionnement économique sélectionnable par le conducteur, et pour lequel cette puissance maximale soit fonction de cette température d’ambiance extérieure.Vehicle according to one of the preceding claims, the battery electrical energy control device comprising at least one economical mode of operation selectable by the driver, and for which this maximum power is a function of this outside ambient temperature. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) étant configuré pour réguler la température de l’habitacle autour d’une température de consigne déterminée par le conducteur, le dispositif de contrôle étant configuré de sorte que la puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) soit corrigée en fonction de la valeur absolue de l’écart de température entre la température de consigne et la température d’ambiance extérieure.Vehicle according to one of the preceding claims, the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) being configured to regulate the temperature of the passenger compartment around a setpoint temperature determined by the driver, the control device being configured so that the maximum authorized power for the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33) is corrected according to the absolute value of the temperature difference between the setpoint temperature and the outside ambient temperature. Véhicule selon la revendication 8, cette correction étant un facteur multiplicatif proportionnel à la valeur absolue de l’écart de température.Vehicle according to claim 8, this correction being a multiplicative factor proportional to the absolute value of the temperature difference. Procédé de contrôle d’un véhicule comprenant :
- une batterie de stockage d’énergie électrique (2),
- un habitacle,
- un dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), alimenté par la batterie (2),
- un dispositif de contrôle mettant en œuvre le procédé,
ce procédé comprenant une étape de détermination d’une puissance maximale autorisée pour le dispositif de chauffage de l’habitacle (7,20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33),
caractérisé en ce que ce qu’il comprend une étape de détermination d’une température d’ambiance extérieure, cette puissance maximale étant fonction de cette température d’ambiance extérieure.
A method of controlling a vehicle comprising:
- an electrical energy storage battery (2),
- a cabin,
- a passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33), powered by the battery (2),
- a control device implementing the process,
this method comprising a step of determining a maximum authorized power for the passenger compartment heating device (7, 20, 22, 24, 26, 2, 30, 32, 33),
characterized in that it comprises a step for determining an outside ambient temperature, this maximum power being a function of this outside ambient temperature.
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