FR3123598A1 - Groupe motopropulseur electrique avec rechauffeur de fluide caloporteur dans un vehicule automobile electrique ou hybride - Google Patents

Groupe motopropulseur electrique avec rechauffeur de fluide caloporteur dans un vehicule automobile electrique ou hybride Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un groupe motopropulseur électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un réseau électrique (E) de traction et un circuit de fluide (F) caloporteur, le réseau électrique (E) de traction comprenant comme éléments principaux (2, 6) une batterie (2) haute tension reliée électriquement à au moins une machine électrique (6) et au moins un élément auxiliaire (1, 5) parmi un compresseur (5), un chargeur (1) embarqué pour une recharge de la batterie (2) haute tension et au moins un onduleur, les éléments principaux (2, 6) et ledit au moins un élément auxiliaire (1, 5) comportant chacun une électronique de commande et étant en échange thermique avec le circuit de fluide (F) en étant traversés par une portion respective du circuit de fluide (F) caloporteur, le réseau électrique (E) comportant un réchauffeur (4) de fluide comprenant au moins une résistance électrique et une électronique de commande. Le réchauffeur (4) de fluide est logé au moins dans un élément sélectionné parmi les éléments principaux (2, 6) et ledit au moins un élément auxiliaire (1, 5). FIGURE 2

Description

GROUPE MOTOPROPULSEUR ELECTRIQUE AVEC RECHAUFFEUR DE FLUIDE CALOPORTEUR DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE ELECTRIQUE OU HYBRIDE
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un groupe motopropulseur électrique avec réchauffeur de fluide caloporteur dans un véhicule automobile électrique ou hybride, le groupe motopropulseur électrique comprenant un réseau électrique de traction et un circuit de fluide caloporteur.
Art antérieur
La montre un groupe motopropulseur électrique selon l’état de la technique. Un tel groupe motopropulseur comprend un réseau électrique de traction E symbolisé par les traits pleins reliant les uns aux autres les éléments présents dans le groupe motopropulseur.
Dans la configuration illustrée à la , le réseau électrique E comprend une batterie 2 de traction ou batterie haute tension alimentant au moins un onduleur et au moins une machine électrique 6 de traction montrés regroupés à la .
La batterie 2 haute tension alimente ou est alimentée, dans ce dernier cas notamment lors d’une recharge de la batterie 2, par un distributeur 3 électrique haute tension relié notamment à un chargeur 1 embarqué courant continu/courant continu pour la recharge de la batterie 2 haute tension. Le distributeur 3 est aussi relié électriquement à un compresseur 5 à courant alternatif via un onduleur non montré à la .
La batterie 2, la ou les machines électriques 6, leurs onduleurs et le chargeur 1 embarqué possèdent chacun une électronique de commande spécifique qui leur est intégrée.
La batterie 2, la ou les machines électriques 6, leurs onduleurs et le chargeur 1 embarqué dans le cas d’un rechargement de la batterie 2, s’échauffent lors de leur utilisation. De ce fait, il est nécessaire de pourvoir le groupe motopropulseur d’un circuit de fluide F caloporteur en échange thermique avec les éléments du réseau électrique E de traction pour le refroidissement.
Inversement, il est possible que le circuit de fluide F caloporteur assure une fonction de chauffage d’un ou plusieurs de ces éléments, notamment lors d’une température extérieure basse, ce qui est particulièrement le cas pour la batterie 2 haute tension et/ou le chargeur 1 embarqué afin de leur permettre d’atteindre une température de fonctionnement optimal.
Il est aussi possible que le circuit de fluide F caloporteur du groupe motopropulseur électrique contribue à effectuer indirectement une action de chauffage via un autre circuit de fluide caloporteur, par exemple pour le chauffage ou la climatisation de l’habitacle du véhicule automobile et, dans le cas d’un véhicule automobile hybride, pour un chauffage du fluide caloporteur du circuit de fluide associé à un moteur thermique quand celui-ci n’a pas encore fonctionné et que la température extérieure est basse.
Pour effectuer une action de chauffage, le circuit de fluide F caloporteur du groupe motopropulseur électrique comprend un réchauffeur 4 de fluide caloporteur comportant au moins une résistance chauffante. A la , le réchauffeur 4 de fluide constitue un élément séparé du réseau électrique E du groupe motopropulseur électrique et est alimenté par le distributeur 3.
Le circuit de fluide F caloporteur comprend une unité électronique 7 de contrôle commande assurant une circulation de fluide dans le circuit, par exemple en refroidissant, en fonctionnement normal de refroidissement, l’onduleur de la ou de chaque machine électrique 6 ou le chargeur 1 embarqué, en cas de recharge de la batterie 2 et, en fonctionnement de chauffage, le réchauffeur 4 de fluide.
Il s’avère que le réchauffeur de fluide en tant qu’élément séparé avec sa ou ses résistances chauffantes et son électronique dédié possède un encombrement non négligeable dans le groupe motopropulseur électrique.
C’est donc un composant qu’il faut implanter en surplus dans le groupe motopropulseur électrique du véhicule automobile, or c’est une activité difficile à réaliser, étant donné le peu de place disponible dans le réseau électrique.
Par conséquent, le problème à la base de l’invention est, dans un groupe motopropulseur électrique, d’intégrer au mieux dans le réseau électrique du groupe un réchauffeur de fluide du circuit d’échange de chaleur du groupe motopropulseur électrique.
A cet effet, la présente invention concerne un groupe motopropulseur électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un réseau électrique de traction et un circuit de fluide caloporteur, le réseau électrique de traction comprenant comme éléments principaux une batterie haute tension reliée électriquement à au moins une machine électrique et au moins un élément auxiliaire parmi un compresseur, un chargeur embarqué pour une recharge de la batterie haute tension et au moins un onduleur, les éléments principaux et ledit au moins un élément auxiliaire comportant chacun une électronique de commande et étant en échange thermique avec le circuit de fluide caloporteur en étant traversés par une portion respective du circuit de fluide, le réseau électrique comportant un réchauffeur de fluide comprenant au moins une résistance électrique et une électronique de commande, caractérisé en ce que le réchauffeur de fluide est logé au moins dans un élément sélectionné parmi les éléments principaux et ledit au moins un élément auxiliaire.
L’effet technique est l’obtention d’un gain de place dans le réseau électrique et une simplification de la conception du réseau électrique de traction avec moins de raccordement électrique. L’intégration du réchauffeur de fluide peut permettre de mettre en commun des éléments de l’électronique de commande du réchauffeur de fluide avec l’élément l’intégrant, ce qui est une économie de moyens électroniques mis en jeu. L’invention cherche ainsi à optimiser le coût et l’allocation volumique dans le véhicule
L’état de la technique proposait d’ajouter un réchauffeur de fluide dans le réseau électrique du groupe motopropulseur électrique pour réchauffer, si besoin est, le fluide du circuit de fluide caloporteur du groupe motopropulseur électrique afin de permettre une mise en température d’un élément du réseau électrique, notamment mais pas uniquement la batterie haute tension.
Il fallait donc implanter le réchauffeur de fluide comme un composant additionnel dans le réseau électrique avec sa ou ses résistances chauffantes actives dans une portion du circuit de fluide caloporteur qui est propre au réchauffeur de fluide, ce qui était difficile à réaliser.
La présente invention, par l’intégration du réchauffeur de fluide dans un élément déjà présent dans le réseau électrique du groupe motopropulseur électrique permet l’optimisation du circuit de fluide caloporteur du groupe motopropulseur électrique, une simplification des connexions électriques dans le réseau électrique du groupe motopropulseur électrique de même qu’une simplification de la commande du circuit de fluide caloporteur.
Avantageusement, l’électronique de commande du réchauffeur de fluide est intégrée à l’électronique de commande dudit élément sélectionné, ladite au moins une résistance électrique du réchauffeur de fluide étant intégrée dans la portion du circuit de fluide caloporteur traversant ledit élément sélectionné.
Avantageusement, le réchauffeur de fluide est alimenté électriquement lors d’une période de chauffage du fluide caloporteur du circuit de fluide.
Avantageusement, le réseau électrique comprend un distributeur connecté électriquement à la batterie haute tension, audit au moins un élément auxiliaire et au réchauffeur de fluide.
Avantageusement, le réseau électrique de traction comprend plusieurs éléments auxiliaires avec un compresseur, un chargeur embarqué et au moins un onduleur, ledit au moins un onduleur étant associé à ladite au moins une machine électrique.
Avantageusement, le distributeur est alimenté électriquement en courant continu par le chargeur embarqué lors d’une période de recharge de la batterie en alimentant alors la batterie haute tension en courant continu, le distributeur étant alimenté, hors période de recharge, par la batterie haute tension en alimentant le compresseur en courant alternatif via un onduleur supplémentaire audit au moins un onduleur associé à ladite au moins une machine électrique.
Avantageusement, lors d’une période de chauffage du fluide caloporteur par le réchauffeur de fluide, ladite au moins une résistance électrique du réchauffeur de fluide est alimentée électriquement via le distributeur et l’élément sélectionné.
Ainsi, le réchauffeur de fluide utilise pour son alimentation la connexion de l’élément sélectionné avec le distributeur ce qui simplifie le réseau des connexions.
Avantageusement, le circuit de fluide caloporteur comprend une unité électronique de contrôle commande de la circulation du fluide caloporteur.
L’invention concerne un véhicule automobile hybride ou électrique, caractérisé en ce qu’il comprend un tel groupe motopropulseur électrique.
Avantageusement, le circuit de fluide caloporteur du groupe motopropulseur électrique est relié fluidiquement à un circuit de chauffage d’un habitacle du véhicule automobile et, dans le cas d’un véhicule thermique comportant un moteur thermique, à un circuit supplémentaire de fluide caloporteur associé au moteur thermique.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la est une vue schématique d’un groupe motopropulseur électrique avec un réseau électrique de traction comprenant un réchauffeur de fluide et un circuit caloporteur, le groupe motopropulseur étant conforme à l’état de la technique le plus proche, le réchauffeur étant un élément séparé du reste des éléments du réseau électrique,
- la est une vue schématique d’un groupe motopropulseur électrique avec un réseau électrique de traction comprenant un réchauffeur de fluide et un circuit caloporteur, le groupe motopropulseur étant selon une forme de réalisation de la présente invention, le réchauffeur étant intégré dans un des éléments du réseau électrique.

Claims (10)

  1. Groupe motopropulseur électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un réseau électrique (E) de traction et un circuit de fluide (F) caloporteur, le réseau électrique (E) de traction comprenant comme éléments principaux (2, 6) une batterie (2) haute tension reliée électriquement à au moins une machine électrique (6) et au moins un élément auxiliaire (1, 5) parmi un compresseur (5), un chargeur (1) embarqué pour une recharge de la batterie (2) haute tension et au moins un onduleur, les éléments principaux (2, 6) et ledit au moins un élément auxiliaire (1, 5) comportant chacun une électronique de commande et étant en échange thermique avec le circuit de fluide (F) en étant traversés par une portion respective du circuit de fluide (F) caloporteur, le réseau électrique (E) comportant un réchauffeur (4) de fluide comprenant au moins une résistance électrique et une électronique de commande, caractérisé en ce que le réchauffeur (4) de fluide est logé au moins dans un élément sélectionné parmi les éléments principaux (2, 6) et ledit au moins un élément auxiliaire (1, 5).
  2. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel l’électronique de commande du réchauffeur (4) de fluide est intégrée à l’électronique de commande dudit élément sélectionné, ladite au moins une résistance électrique du réchauffeur (4) de fluide étant intégrée dans la portion du circuit de fluide (F) caloporteur traversant ledit élément sélectionné.
  3. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel le réchauffeur (4) de fluide est alimenté électriquement lors d’une période de chauffage du fluide caloporteur du circuit de fluide (F).
  4. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel le réseau électrique (E) comprend un distributeur (3) connecté électriquement à la batterie (2) haute tension, audit au moins un élément auxiliaire (1, 5) et au réchauffeur (4) de fluide.
  5. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel le réseau électrique (E) de traction comprend plusieurs éléments auxiliaires avec un compresseur (5), un chargeur (1) embarqué et au moins un onduleur, ledit au moins un onduleur étant associé à ladite au moins une machine électrique (6).
  6. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel le distributeur (3) est alimenté électriquement en courant continu par le chargeur (1) embarqué lors d’une période de recharge de la batterie (2) en alimentant alors la batterie (2) haute tension en courant continu, le distributeur (3) étant alimenté, hors période de recharge, par la batterie (2) haute tension en alimentant le compresseur (5) en courant alternatif via un onduleur supplémentaire audit au moins un onduleur associé à ladite au moins une machine électrique (6).
  7. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel, lors d’une période de chauffage du fluide caloporteur par le réchauffeur (4) de fluide, ladite au moins une résistance électrique du réchauffeur (4) de fluide est alimentée électriquement via le distributeur (3) et l’élément sélectionné.
  8. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de fluide (F) caloporteur comprend une unité électronique (7) de contrôle commande de la circulation du fluide caloporteur.
  9. Véhicule automobile hybride ou électrique, caractérisé en ce qu’il comprend un groupe motopropulseur électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Véhicule automobile selon la revendication précédente, dans lequel le circuit de fluide (F) caloporteur groupe motopropulseur électrique est relié fluidiquement à un circuit de chauffage d’un habitacle du véhicule automobile et, dans le cas d’un véhicule thermique comportant un moteur thermique, à un circuit supplémentaire de fluide caloporteur associé au moteur thermique.
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