FR3126344A1 - Dispositif de gestion thermique des batteries pour vehicule electrique ou hybride - Google Patents

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Bertrand NICOLAS
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Abstract

Dispositif de gestion thermique (1) pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique (1) comportant un circuit de circulation (A) dans lequel est destiné à circuler un fluide réfrigérant et comprenant :- une boucle principale (A1) comportant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur (3), un condenseur interne (4) destiné à réchauffer directement ou indirectement un flux d’air interne à destination de l’habitacle, un premier dispositif de détente (5) et un premier échangeur de chaleur (6),- une première branche de dérivation (A2) connectée en parallèle au moins du premier échangeur de chaleur (6) et comportant un deuxième dispositif de détente (7) disposé en amont d’un refroidisseur (8), ledit refroidisseur (8) étant destiné à refroidir les batteries et/ou la chaine de puissance électrique du véhicule automobile, et- une deuxième branche de dérivation (A3) de contournement du condenseur interne (4) et du premier dispositif de détente (5). Figure d’abrégé : Fig 1

Description

Dispositif de gestion thermique des batteries pour véhicule électrique ou hybride
L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides et plus particulièrement à un dispositif de gestion thermique notamment en pompe à chaleur.
Les véhicules automobiles électriques ou hybrides actuels comportent de plus en plus souvent un moyen de gestion thermique de l’habitacle notamment afin de réchauffer l’habitacle. Un tel moyen de gestion thermique est généralement un circuit de circulation d’un fluide réfrigérant fonctionnant selon le principe d’une pompe à chaleur. Une telle pompe à chaleur fonctionne en prélevant de la chaleur dans l’air ambiant à l’extérieur du véhicule automobile par un échangeur de chaleur traversé par un flux d’air externe et jouant le rôle d’un évaporateur. Cette chaleur est réinjectée dans un flux d’air interne à destination de l’habitacle par un autre échangeur de chaleur par exemple un condenseur interne. Une pompe à chaleur est relativement consommatrice en énergie électrique car il est nécessaire de mettre rotation un compresseur pour permettre la mise sous pression du fluide réfrigérant.
Pour limiter la consommation électrique dans le domaine des véhicules automobiles électriques ou hybrides, il est connu de coupler le système de gestion thermique de l’habitacle avec un système de gestion thermique des batteries et/ou de la chaine de puissance électrique afin d’effectuer une récupération de chaleur au niveau desdites batteries et/ou de la chaine de puissance électrique. Cependant, les architectures actuelles ne sont pas satisfaisantes, car le fluide réfrigérant passe successivement dans un dispositif de détente, un premier échangeur de chaleur configuré pour absorber de la chaleur dans l’air ambiant extérieur et ensuite de nouveau dans un autre dispositif de détente et dans un deuxième échangeur de chaleur configuré pour récupérer de la chaleur en provenance des batteries et/ou de la chaine de puissance électrique. Cette succession de dispositifs de détente et d’échangeurs de chaleur entraine des pertes de charges qui se répercutent sur le compresseur. En effet, ces pertes de charges obligent une plus grande puissance d’aspiration et donc l’utilisation d’un compresseur plus puissant et plus énergivore.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l’art antérieur et de proposer un dispositif de gestion amélioré notamment en mode pompe à chaleur avec récupération de chaleur au niveau des batteries et/ou de la chaine de puissance électrique.
La présente invention concerne donc un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comportant un circuit de circulation inversible dans lequel est destiné à circuler un fluide réfrigérant et comprenant :
- une boucle principale comportant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur, un condenseur interne destiné à réchauffer directement ou indirectement un flux d’air interne à destination de l’habitacle, un premier dispositif de détente et un premier échangeur de chaleur,
- une première branche de dérivation connectée en parallèle au moins du premier échangeur de chaleur et comportant un deuxième dispositif de détente disposé en amont d’un refroidisseur, ledit refroidisseur étant destiné à refroidir les batteries et/ou la chaine de puissance électrique du véhicule automobile, et
- une deuxième branche de dérivation de contournement du condenseur interne et du premier dispositif de détente.
Selon un aspect de l’invention, le premier échangeur de chaleur est disposé conjointement sur le circuit de circulation et sur un circuit annexe dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur.
Selon un autre aspect de l’invention, la première branche de dérivation relie un premier point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont du premier dispositif de détente, entre le condenseur interne et ledit premier dispositif de détente, à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont du compresseur, entre le premier échangeur de chaleur et ledit compresseur.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation comporte en outre une troisième branche de dérivation connectée en parallèle du deuxième dispositif de détente et du refroidisseur, ladite troisième branche de dérivation comportant un troisième dispositif de détente disposé en amont d’un évaporateur destiné à être traversé par un flux d’air interne à destination de l’habitacle du véhicule automobile.
Selon un autre aspect de l’invention, la deuxième branche de dérivation relie un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du compresseur, entre ledit compresseur et le condenseur interne, à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier dispositif de détente, entre ledit premier dispositif de détente et le premier échangeur de chaleur.
Selon un autre aspect de l’invention, la troisième branche de dérivation relie un cinquième point de raccordement disposée sur la première branche de dérivation en amont du deuxième dispositif de détente, entre le premier point de raccordement et ledit deuxième dispositif de détente, à un sixième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation en aval du refroidisseur, entre ledit refroidisseur et le deuxième point de raccordements,
le circuit de circulation comportant en outre une quatrième branche de dérivation reliant un septième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur de chaleur, entre ledit premier échangeur de chaleur et le deuxième point de raccordement, à un huitième point de raccordement disposé en amont du troisième dispositif de détente, sur la première branche de dérivation ou la troisième branche de dérivation.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation comporte un échangeur de chaleur interne configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté disposé sur la quatrième branche de dérivation et un deuxième côté disposé sur la première branche de dérivation ou sur la troisième branche de dérivation, en aval de l’évaporateur.
Selon un autre aspect de l’invention, la deuxième branche de dérivation relie un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du compresseur, entre ledit compresseur et le condenseur interne, à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont du deuxième point de raccordement, entre le premier échangeur de chaleur et ledit deuxième point de raccordement, le premier échangeur de chaleur étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre.
Selon un autre aspect de l’invention, la troisième branche de dérivation relie un cinquième point de raccordement disposée sur la première branche de dérivation en amont du deuxième dispositif de détente, entre le premier point de raccordement et ledit deuxième dispositif de détente, à un sixième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation en aval du refroidisseur, entre ledit refroidisseur et le deuxième point de raccordement,
le circuit de circulation comportant en outre une quatrième branche de dérivation reliant un septième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier dispositif de détente, entre ledit premier dispositif de détente et le premier échangeur de chaleur, à un huitième point de raccordement disposé en amont du troisième dispositif de détente, sur la première branche de dérivation ou la troisième branche de dérivation.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation comporte un échangeur de chaleur interne configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté disposé sur la quatrième branche de dérivation et un deuxième côté disposé sur la première branche de dérivation ou sur la troisième branche de dérivation, en aval de l’évaporateur.
Selon un autre aspect de l’invention, la troisième branche de dérivation relie un cinquième point de raccordement disposée sur la première branche de dérivation en amont du deuxième dispositif de détente, entre le premier point de raccordement et ledit deuxième dispositif de détente, à un sixième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation en aval du refroidisseur, entre ledit refroidisseur et le deuxième point de raccordement,
le circuit de circulation comportant en outre une quatrième branche de dérivation reliant un septième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier dispositif de détente, entre ledit premier dispositif de détente et le premier échangeur de chaleur, à un huitième point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont du premier dispositif de détente, entre le condenseur interne et ledit premier dispositif de détente.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation comporte un échangeur de chaleur interne configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté disposé sur la quatrième branche de dérivation et un deuxième côté disposé sur la première branche de dérivation ou sur la troisième branche de dérivation en aval de l’évaporateur.
Selon un autre aspect de l’invention, la troisième branche de dérivation relie un cinquième point de raccordement disposée sur la branche principale en aval du premier point de raccordement, entre ledit premier point de raccordement et le premier dispositif de détente, à un sixième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation en aval du refroidisseur, entre ledit refroidisseur et le deuxième point de raccordement,
le premier dispositif de détente étant également configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation comporte un échangeur de chaleur interne configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté disposé sur la branche principale en amont du premier dispositif de détente entre le cinquième point de raccordement et ledit premier dispositif de détente et un deuxième côté disposé sur la première branche de dérivation ou sur la troisième branche de dérivation en aval de l’évaporateur,
ledit échangeur de chaleur interne étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant au sein de son premier côté dans un sens ou dans l’autre.
Selon un autre aspect de l’invention, la première branche de dérivation relie un premier point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier dispositif de détente, entre ledit premier dispositif de détente et le premier échangeur de chaleur, à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont du compresseur, entre le premier échangeur de chaleur et ledit compresseur,
la deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du compresseur, entre ledit compresseur et le condenseur interne, à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont du deuxième point de raccordement, entre le premier échangeur de chaleur et ledit deuxième point de raccordement, le premier échangeur de chaleur étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre.
Selon un autre aspect de l’invention, le circuit de circulation comporte un échangeur de chaleur interne configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté disposé sur la branche principale en aval du premier point de raccordement, entre ledit premier point de raccordement et le premier échangeur de chaleur, et un deuxième côté disposé sur la première branche de dérivation ou sur la troisième branche de dérivation en aval de l’évaporateur, ledit échangeur de chaleur interne étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant au sein de son premier côté dans un sens ou dans l’autre
le premier côté de l’échangeur de chaleur ayant une perte de charge égale à la perte de charge du deuxième dispositif de détente à son ouverture maximale.
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 d’un dispositif de gestion thermique selon un deuxième mode de réalisation,
La est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un troisième mode de réalisation,
La est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un quatrième mode de réalisation,
La est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un cinquième mode de réalisation,
La est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un sixième mode de réalisation.
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. Pour des raisons de clarté et de compréhension, le sens de circulation utilisé pour définir qu’un élément est en amont ou en aval d’un autre est généralement celui d’un mode pompe à chaleur décrit plus en détail plus loin dans la description.
La montre un dispositif de gestion thermique 1 pour véhicule automobile électrique ou hybride. Ce dispositif de gestion thermique 1 comporte un circuit de circulation A dans lequel est destiné à circuler un fluide réfrigérant et comprenant une boucle principale A1 ainsi qu’une première branche de dérivation A2.
La boucle principale A1 comporte, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant (illustré par des flèches), un compresseur 3, un condenseur interne 4 destiné à réchauffer directement ou indirectement un flux d’air interne à destination de l’habitacle, un premier dispositif de détente 5 et un premier échangeur de chaleur 6 être disposé conjointement à un circuit annexe B au sein duquel est destiné à circuler un fluide caloporteur, comme illustré sur la . Un tel circuit annexe B est décrit plus loin dans la présente description.
Une autre possibilité est que le premier échangeur de chaleur 6 peut être destiné à être à être traversé par un flux d’air externe au véhicule automobile. Le premier échangeur de chaleur 6 peut alors être disposé en phase avant du véhicule automobile.
Le condenseur interne 4 peut être destinée à être directement traversé par un flux d’air interne à destination de l’habitacle. Le condenseur interne 4 est ainsi configuré pour réchauffer directement ce flux d’air interne. Le condenseur interne 4 peut ainsi être disposé au sein d’un dispositif de chauffage et de ventilation. Une alternative peut être que le condenseur interne 4 est disposé conjointement sur la boucle principale A1 et sur une boucle annexe (non représentée) au sein de laquelle circule un fluide caloporteur. Cette boucle annexe peut comporter une pompe ainsi qu’un radiateur destiné à être traversé par un flux d’air interne à destination de l’habitacle. Le condenseur interne 4 est ainsi configuré pour réchauffer indirectement ce flux d’air interne. Le radiateur de la boucle annexe peut être quant à lui disposé au sein d’un dispositif de chauffage et de ventilation.
La première branche de dérivation A2 est quant à elle connectée en parallèle au moins du premier échangeur de chaleur 6. La première branche de dérivation A2 comporte un deuxième dispositif de détente 7 disposé en amont d’un refroidisseur 8. Ce refroidisseur 8 est notamment destiné à refroidir les batteries et/ou la chaine de puissance électrique du véhicule automobile. Le fait que la première branche de dérivation A2 avec son refroidisseur 8 soit connectée en parallèle du premier échangeur de chaleur 6 permet une circulation en parallèle du fluide réfrigérant. Cette circulation en parallèle du fluide réfrigérant limite les pertes de charge qu’il subit et ainsi la puissance nécessaire du compresseur 3 peut être inférieure.
Comme le montre la , le refroidisseur 8 peut notamment être disposé conjointement sur la boucle principale A1 et un circuit annexe B dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur. Ce circuit annexe B comporte par exemple une boucle principale B1 comportant, dans le sens de circulation du fluide caloporteur, une pompe 23, le refroidisseur 8 et un échangeur de chaleur 24 avec les batteries. Connecté en parallèle de l’échangeur de chaleur 24 avec les batteries, la boucle principale B1 comporte également une première branche de dérivation B2 comportant au moins un échangeur 25 avec un composant de la chaine de puissance électrique. Par chaine de puissance électrique, on entend par exemple le moteur électrique et l’électronique de puissance. Afin de rediriger le fluide caloporteur vers l’échangeur de chaleur 24 avec les batteries et/ou vers l’au moins un échangeur 25 avec un composant de la chaine de puissance électrique, le circuit annexe peut comporter des vannes 26, 27 disposé respectivement en amont des échangeurs de chaleur 24 et 25.
La boucle principale B1 peut également comporter une deuxième branche de dérivation B3 connectée en parallèle du refroidisseur 8. Cette deuxième branche de dérivation B3 comporte plus particulièrement le premier échangeur de chaleur 6 lorsque ce dernier est connecté conjointement sur le circuit de circulation A et le circuit annexe B. Afin de rediriger le fluide caloporteur vers le premier échangeur de chaleur 6 et/ou vers le refroidisseur 8, le circuit annexe B peut comporter des vannes 28, 29 disposé respectivement en amont refroidisseur 8 et du premier échangeur de chaleur 6.
Ainsi, lorsque le premier échangeur de chaleur 6 disposé conjointement au circuit annexe B, il est possible de récupérer efficacement de la chaleur provenant des batteries et/ou de la chaine de puissance avec des pertes de charges limitée du fait que le premier échangeur de chaleur 6 et le refroidisseur 8 sont en parallèles.
Selon un premier mode de réalisation illustré aux à 5, la première branche de dérivation A2 relie un premier point de raccordement 101 disposé sur la boucle principale A1 en amont du premier dispositif de détente 5, entre le condenseur interne 4 et ledit premier dispositif de détente 5, à un deuxième point de raccordement 102 disposé sur la boucle principale A1 en amont du compresseur 3, entre le premier échangeur de chaleur 6 et ledit compresseur 3.
Selon ce premier mode de réalisation, les premier 5 et deuxième 7 dispositifs de détente peuvent plus particulièrement être des vannes d’expansion électroniques comportant une fonction d’arrêt. Une telle fonction d’arrêt permet de bloquer le flux de fluide réfrigérant lorsque la vanne d’expansion électronique est fermée. Cela permet ainsi de contrôler le flux de fluide réfrigérant et ainsi de le diriger vers le premier échangeur de chaleur 6 et/ou au travers de la première branche de dérivation A2.
Dans l’exemple illustré à la , le fluide réfrigérant circule à la fois dans le premier échangeur de chaleur 6 et dans le refroidisseur 8. Il s’agit ici d’un mode de fonctionnement en pompe à chaleur avec récupération de chaleur. Au sein du circuit annexe B, le fluide caloporteur circule à la fois au travers de l’échangeur de chaleur 24 avec les batteries et de l’au moins un échangeur 25 avec un composant de la chaine de puissance électrique. La récupération de chaleur s’effectue donc à la fois sur les batteries et sur la chaine de puissance électrique.
Dans l’exemple de la , le dispositif de gestion thermique 1 et plus particulièrement le circuit de circulation A ne peut fonctionner que selon un mode pompe à chaleur avec ou sans récupération de chaleur afin de réchauffer le flux d’air interne à destination de l’habitacle. Le premier échangeur de chaleur 6 a ainsi uniquement une fonction d’évaporateur.
Selon des modes de réalisations et variantes illustrées aux figures 2 à 5, le circuit de circulation A est inversible et comporte en outre une deuxième branche de dérivation A3 de contournement du condenseur interne 4 et du premier dispositif de détente 5.
Afin de permettre également un refroidissement d’un flux d’air interne à destination de l’habitacle, Le circuit de circulation A peut également comporter une troisième branche de dérivation A4 connectée en parallèle du deuxième dispositif de détente 7 et du refroidisseur 8. Cette troisième branche de dérivation A4 comporte plus particulièrement un troisième dispositif de détente 9 disposé en amont d’un évaporateur 10 destiné à être traversé par un flux d’air interne à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Cet évaporateur 10 peut notamment être disposé au sein d’un dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionnée. Le troisième dispositif de détente 9 peut également être une vanne d’expansion électronique et comporter une fonction d’arrêt.
Par inversible, on entend que le circuit de circulation A peut fonctionner selon un mode pompe à chaleur et un mode de refroidissement. Dans le mode pompe à chaleur, le fluide réfrigérant circule successivement dans le compresseur 3, le condenseur interne 4, le premier dispositif de détente 5, le premier échangeur de chaleur 6, qui joue dans ce mode de fonctionnement un rôle d’évaporateur, avant de revenir au compresseur 3. Comme décrit plus haut, le fluide réfrigérant peut également circuler en parallèle dans la première branche de dérivation A2 pour effectuer de la récupération de chaleur.
Dans le mode de refroidissement, le fluide réfrigérant peut être utilisé pour refroidir le flux d’air interne via l’évaporateur 10. Le fluide réfrigérant circule ainsi successivement dans le compresseur 3, contourne le condenseur interne 4 en passant par la deuxième branche de dérivation A3, traverse le premier échangeur de chaleur 6, qui joue dans ce mode de fonctionnement un rôle de condenseur, passe par le troisième dispositif de détente 9 et le refroidisseur 10 avant de rejoindre le compresseur 3. Le fluide réfrigérant peut également, en parallèle de la troisième branche de dérivation A4, traverser en sortie du premier échangeur de chaleur 6 le deuxième dispositif de détente 7 et le refroidisseur 8 pour refroidir le fluide caloporteur du circuit annexe B et donc les batteries et/ou la chaîne de puissance électrique.
Toujours selon les modes de réalisations et variantes illustrées aux figures 2 à 5, le circuit de circulation A inversible peut en outre comporter un accumulateur 12 de fluide réfrigérant. Cet accumulateur 12 est de préférence disposé sur la première branche de dérivation A2 en amont du deuxième point de raccordement 102, entre le sixième point de raccordement 106 et ledit deuxième point de raccordement 102. La disposition de l’accumulateur 12 permet notamment, en mode pompe à chaleur, que le fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur 6 ne passe pas par ledit accumulateur 12 et rejoigne directement le compresseur 3. Cela permet ainsi de limiter encore les pertes de charges et donc une augmentation de la puissance et de la consommation du compresseur 3 pour compenser ces pertes de charges.
Afin de contrôler le flux de fluide réfrigérant en provenance du compresseur 3 et le rediriger vers le condenseur interne 4 ou la deuxième branche de dérivation A3, le circuit de circulation A peut comporter une première vanne d’arrêt 31, disposée sur ladite deuxième branche de dérivation A3, et une deuxième vanne d’arrêt 32, disposée sur la boucle principale A1 en amont du condenseur interne 4, entre le troisième point de raccordement 103 et ledit condenseur interne 4. Afin d’éviter les reflux vers le condenseur interne 4, la boucle principale A1 peut comporter un clapet anti-retour 41 disposé en aval dudit condenseur interne 4. Afin d’éviter, notamment en mode de refroidissement, que le fluide réfrigérant contourne l’évaporateur 10, une troisième vanne d’arrêt 33 peut être disposée sur la boucle principale en amont du deuxième point de raccordement 102. Afin d’éviter les reflux de fluide réfrigérant depuis le sixième point de raccordement 106 vers l’évaporateur 10, la troisième branche de dérivation A4 peut comporter un clapet anti-retour 43 en aval dudit évaporateur 10.
Selon une première variante de connexion de la deuxième branche de dérivation A3 illustrée à la , ladite deuxième branche de dérivation A3 relie un troisième point de raccordement 103 à un quatrième point de raccordement 104. Le troisième point de raccordement 103 est disposé sur la boucle principale A1 en aval du compresseur 3, entre ledit compresseur 3 et le condenseur interne 4. Le quatrième point de raccordement 104 est quant à lui disposé sur la boucle principale A1 en aval du premier dispositif de détente 5, entre ledit premier dispositif de détente 5 et le premier échangeur de chaleur 6.
Dans l’exemple illustré à la , la troisième branche de dérivation A4 relie plus particulièrement un cinquième point de raccordement 105 à un sixième point de raccordement 106. Le cinquième point de raccordement 105 est disposée sur la première branche de dérivation A2 en amont du deuxième dispositif de détente 7, entre le premier point de raccordement 101 et ledit deuxième dispositif de détente 7. Le sixième point de raccordement 106 disposé sur la première branche de dérivation A2 en aval du refroidisseur 8, entre ledit refroidisseur 8 et le deuxième point de raccordement 102.
Afin de pouvoir amener le fluide réfrigérant depuis la sortie de fluide du premier échangeur de chaleur 6, notamment dans un mode de refroidissement, vers le deuxième 7 et/ou troisième 9 dispositifs de détente, le circuit de circulation A comporte en outre une quatrième branche de dérivation A5. Cette quatrième branche de dérivation A5 relie plus particulièrement un septième point de raccordement 107 à un huitième point de raccordement 108. Le septième point de raccordement 107 est disposé sur la boucle principale A1 en aval du premier échangeur de chaleur 6, entre ledit premier échangeur de chaleur 6 et le deuxième point de raccordement 102. Le huitième point de raccordement 108 est quant à lui disposé en amont du troisième dispositif de détente 9, sur la première branche de dérivation A2 (non représenté) ou sur la troisième branche de dérivation A4 (comme illustré sur la ).
Afin d’éviter les reflux de fluide réfrigérant au sein de la quatrième branche de dérivation A5 en provenance du huitième point de raccordement 108 vers le septième point de raccordement 107, notamment lors de récupération de chaleur via le refroidisseur 8, la quatrième branche de dérivation A5 peut comporter un clapet anti-retour 44. Dans l’exemple de la , la troisième vanne d’arrêt 33 est quant à elle disposée sur la branche principale A1 entre le septième point de raccordement 107 et le deuxième point de raccordement 102.
Toujours selon l’exemple illustré à la , le circuit de circulation A peut comporter un échangeur de chaleur interne 11a, 11b configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté 11a disposé sur la quatrième branche de dérivation A5 et un deuxième côté 11b disposé sur la première branche de dérivation A2 ou sur la troisième branche de dérivation A4 en aval de l’évaporateur 10. Dans l’exemple illustré à la , le deuxième côté 11b de l’échangeur de chaleur interne est disposé sur la première branche de dérivation A2, entre le sixième 106 et le deuxième 102 point de raccordement, plus particulièrement en aval de l’accumulateur 12. Cet échangeur de chaleur interne 11a, 11b permet notamment d’améliorer le coefficient de performance du circuit de circulation inversible en mode de refroidissement.
Selon une deuxième variante de connexion de la deuxième branche de dérivation A3 illustrée aux figures 3 à 5, la deuxième branche de dérivation A3 relie toujours un troisième point de raccordement 103 à un quatrième point de raccordement 104. A l’instar de la première variante de la , le troisième point de raccordement 103 est disposé sur la boucle principale A1 en aval du compresseur 3, entre ledit compresseur 3 et le condenseur interne 4. Le quatrième point de raccordement 104 a quant à lui une disposition différente. Le quatrième point de raccordement 104 est disposé, dans cette deuxième variante, sur la boucle principale A1 en amont du deuxième point de raccordement 102, entre le premier échangeur de chaleur 6 et ledit deuxième point de raccordement 102. Du fait de cette dispositif particulière du quatrième point de raccordement 104, le premier échangeur de chaleur 6 est configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre. En effet, dans un mode pompe à chaleur, le fluide réfrigérant traverse le premier échangeur de chaleur 6 en direction du quatrième point de raccordement 104 alors qu’en mode de refroidissement, le fluide réfrigérant traverse le premier échangeur de chaleur 6 depuis le quatrième point de raccordement 104.
La montre un premier exemple de cette deuxième variante similaire à celui de la en ce qui concerne les connexions de la troisième branche de dérivation A4. Le cinquième point de raccordement 105 est ainsi disposée sur la première branche de dérivation A2 en amont du deuxième dispositif de détente 7, entre le premier point de raccordement 101 et ledit deuxième dispositif de détente 7. Le sixième point de raccordement 106 est également disposé sur la première branche de dérivation A2 en aval du refroidisseur 8, entre ledit refroidisseur 8 et le deuxième point de raccordement 102.
De même que pour l’exemple de la , dans l’exemple de la , le circuit de circulation A comporte une quatrième branche de dérivation A5. Le huitième point de raccordement 108 est lui aussi disposé en amont du troisième dispositif de détente 9, sur la première branche de dérivation A2 ou la troisième branche de dérivation A4. Cependant, le septième point de raccordement 107 disposé sur la boucle principale A1 en aval du premier dispositif de détente 5, entre ledit premier dispositif de détente 5 et le premier échangeur de chaleur 6.
Toujours selon le premier exemple illustré à la , le circuit de circulation A peut également comporter un échangeur de chaleur interne 11a, 11b configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté 11a, disposé sur la quatrième branche de dérivation A5, et un deuxième côté 11b disposé sur la première branche de dérivation A2 ou sur la troisième branche de dérivation A4, en aval de l’évaporateur 10. Dans le premier exemple illustré à la , le deuxième côté 11b de l’échangeur de chaleur interne est disposé sur la première branche de dérivation A2, entre le sixième 106 et le deuxième 102 point de raccordement, plus particulièrement en aval de l’accumulateur 12. Cet échangeur de chaleur interne 11a, 11b permet notamment d’améliorer le coefficient de performance du circuit de circulation inversible en mode de refroidissement.
Que ce soit dans l’exemple de la ou celui de la , la première branche de dérivation A2 peut comporter un clapet anti-retour 42 disposé de sorte à éviter les reflux de fluide réfrigérant depuis le cinquième point de raccordement 105 vers le premier point de raccordement 101.
La montre un deuxième exemple de cette deuxième variante dans laquelle les connexions de la deuxième A3 et de la troisième A4 branche de dérivation sont identiques à ceux de l’exemple de la . Le cinquième point de raccordement 105 est disposée sur la première branche de dérivation A2 en amont du deuxième dispositif de détente 7, entre le premier point de raccordement 101 et ledit deuxième dispositif de détente 7. Le sixième point de raccordement 106 est quant à lui disposé sur la première branche de dérivation A2 en aval du refroidisseur 8, entre ledit refroidisseur 8 et le deuxième point de raccordement 102.
Le circuit de circulation A comporte également une quatrième branche de dérivation A5. Le septième point de raccordement 107 de cette dernière est disposé sur la boucle principale A1 en aval du premier dispositif de détente 5, entre ledit premier dispositif de détente 5 et le premier échangeur de chaleur 6. Le huitième point de raccordement 108 est quant à lui disposé sur la boucle principale A1 en amont du premier dispositif de détente 5, entre le condenseur interne 4 et ledit premier dispositif de détente 5. Afin d’éviter les reflux de fluide réfrigérant en provenance du premier échangeur de chaleur 6 en mode de refroidissement dans la boucle principale A1 depuis le septième point de raccordement 107 vers le premier point de raccordement 101, un clapet anti-retour 45 peut être disposé entre ledit septième point de raccordement 107 et le premier point de raccordement 101.
Dans le deuxième exemple illustré à la , les premier 5, deuxième 7 et troisième 9 dispositifs de détentes peuvent notamment être intégrés au sein d’un élément commun pour un gain de place et des facilités de montage au sein du véhicule automobile. Les premier 101, cinquième 105 et huitième 108 points de raccordement peuvent également être regroupés au sein de la même structure avec les dispositifs de détentes 5, 7 et 9. Les premier 101, cinquième 105 et huitième 108 points de raccordement peuvent notamment être regroupés en un seul point de distribution et de réception du fluide réfrigérant.
De même, toujours selon le deuxième exemple illustré à la et dans un souci de compacité et de montage, les clapets anti-retours 44, 45 ainsi que le septième point de raccordement 107 peuvent être regroupés à une première extrémité du premier échangeur de chaleur 6. Les première 31 et troisième 33 vannes d’arrêt ainsi que le quatrième point de raccordement 104 peuvent quant à eux être regroupés à une deuxième extrémité du premier échangeur de chaleur 6 opposée à la première extrémité.
Toujours selon le deuxième exemple illustré à la le circuit de circulation A comporte un échangeur de chaleur interne 11a, 11b configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté 11a disposé sur la quatrième branche de dérivation A5 et un deuxième côté 11b disposé sur la première branche de dérivation A2 ou sur la troisième branche de dérivation A4 en aval de l’évaporateur 10. Dans le deuxième exemple illustré à la , le deuxième côté 11b de l’échangeur de chaleur interne est disposé sur la première branche de dérivation A2, entre le sixième 106 et le deuxième 102 point de raccordement, plus particulièrement en aval de l’accumulateur 12. Cet échangeur de chaleur interne 11a, 11b permet notamment d’améliorer le coefficient de performance du circuit de circulation inversible en mode de refroidissement.
La montre un troisième exemple dans lequel le cinquième point de raccordement 105 de la troisième branche de dérivation A4 est disposée sur la branche principale A1 en aval du premier point de raccordement 101, entre ledit premier point de raccordement 101 et le premier dispositif de détente 5. Le sixième point de raccordement 106 est quant à lui disposé sur la première branche de dérivation A2 en aval du refroidisseur 8, entre ledit refroidisseur 8 et le deuxième point de raccordement 102. Selon ce troisième exemple illustré à la , à l’instar du premier échangeur de chaleur 6, le premier dispositif de détente 5 est lui également configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre. Cette connexion particulière de la troisième branche de dérivation A4 permet, par rapport aux premier, deuxième et troisième exemples illustrés aux figures 2 à 4, de se passer d’une quatrième branche de dérivation A5 pour le mode de refroidissement.
Le circuit de circulation A comporte alors un échangeur de chaleur interne 11a, 11b configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté 11a disposé sur la branche principale A1 en amont du premier dispositif de détente 5 entre le cinquième point de raccordement 105 et ledit premier dispositif de détente 5 et un deuxième côté 11b disposé sur la première branche de dérivation A2 ou sur la troisième branche de dérivation A4 en aval de l’évaporateur 10. Le deuxième côté 11b de l’échangeur de chaleur interne est ici disposé sur la première branche de dérivation A2, entre le sixième 106 et le deuxième 102 point de raccordement, plus particulièrement en aval de l’accumulateur 12. Cet échangeur de chaleur interne 11a, 11b permet notamment d’améliorer le coefficient de performance du circuit de circulation inversible en mode de refroidissement. L’échangeur de chaleur interne 11a, 11b est notamment configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant au sein de son premier côté 11a dans un sens ou dans l’autre.
La montre enfin un deuxième mode de réalisation de connexion de la première branche de dérivation A2. Dans ce deuxième mode de réalisation, le premier point de raccordement 101 est disposé sur la boucle principale A1 en aval du premier dispositif de détente 5, entre ledit premier dispositif de détente 5 et le premier échangeur de chaleur 6. Le deuxième point de raccordement 102 est quant à lui toujours disposé sur la boucle principale A1 en amont du compresseur 3, entre le premier échangeur de chaleur 6 et ledit compresseur 3.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le circuit de circulation A est également inversible et comporte, comme pour le troisième exemple illustré à la , une deuxième branche de dérivation A3 de contournement du condenseur interne 4 et du premier dispositif de détente 5. De même, le circuit de circulation A peut également comporter une troisième branche de dérivation A4 connectée en parallèle du deuxième dispositif de détente 7 et du refroidisseur 8.
Le troisième point de raccordement 103 de la deuxième branche de dérivation A3 est disposé sur la boucle principale A1 en aval du compresseur 3, entre ledit compresseur 3 et le condenseur interne 4. Le quatrième point de raccordement 104 est quant à lui disposé sur la boucle principale A1 en amont du deuxième point de raccordement 102, entre le premier échangeur de chaleur 6 et ledit deuxième point de raccordement 102.
Le cinquième point de raccordement 105 de la troisième branche de dérivation A4 est disposée sur la première branche de dérivation A2 en amont du deuxième dispositif de détente 7, entre le premier point de raccordement 101 et ledit deuxième dispositif de détente 7. Le sixième point de raccordement 106 est quant à lui disposé sur la première branche de dérivation A2 en aval du refroidisseur 8, entre ledit refroidisseur 8 et le deuxième point de raccordement 102. Comme pour le troisième exemple de la , la troisième branche de dérivation A4 comporte un troisième dispositif de détente 9 disposé en amont d’un évaporateur 10 destiné à être traversé par un flux d’air interne à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Le premier échangeur de chaleur 6 est également configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre. Au contraire du troisième exemple illustré à la , il n’est ici pas nécessaire que le premier dispositif de détente 5 soit configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre. En effet, le premier dispositif de détente 5 n’est traversé que dans un mode pompe à chaleur.
Le circuit de circulation A comporte également un échangeur de chaleur interne 11a, 11b configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté 11a disposé sur la branche principale A1 en aval du premier point de raccordement 101, entre ledit premier point de raccordement 101 et le premier échangeur de chaleur 6, et un deuxième côté 11b disposé sur la première branche de dérivation A2 ou sur la troisième branche de dérivation A4 en aval de l’évaporateur 10. L’échangeur de chaleur interne 11a, 11b est également configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant au sein de son premier côté 11a dans un sens ou dans l’autre.
De préférence, le premier côté 11a de l’échangeur de chaleur est choisi de sorte qu’il a une perte de charge égale à la perte de charge du deuxième dispositif de détente 7 à son ouverture maximale. Cela permet notamment d’équilibrer les pertes de charges dans un mode pompe à chaleur avec récupération de chaleur entre le fluide réfrigérant issu du premier dispositif de détente 5 traversant le premier échangeur de chaleur 6 et celui passant par la première branche de dérivation A2.
Ainsi, on voit bien que du fait de la circulation en parallèle du fluide réfrigérant au sein du premier échangeur de chaleur 6 et du refroidisseur 8, le dispositif de gestion thermique 1 permet de limiter les pertes de charges et évite ainsi une augmentation de la puissance du compresseur 3 et de sa consommation pour compenser ces pertes de charges.

Claims (15)

  1. Dispositif de gestion thermique (1) pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique (1) comportant un circuit de circulation (A) inversible dans lequel est destiné à circuler un fluide réfrigérant et comprenant :
    - une boucle principale (A1) comportant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur (3), un condenseur interne (4) destiné à réchauffer directement ou indirectement un flux d’air interne à destination de l’habitacle, un premier dispositif de détente (5) et un premier échangeur de chaleur (6),
    - une première branche de dérivation (A2) connectée en parallèle au moins du premier échangeur de chaleur (6) et comportant un deuxième dispositif de détente (7) disposé en amont d’un refroidisseur (8), ledit refroidisseur (8) étant destiné à refroidir les batteries et/ou la chaine de puissance électrique du véhicule automobile, et
    - une deuxième branche de dérivation (A3) de contournement du condenseur interne (4) et du premier dispositif de détente (5).
  2. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier échangeur de chaleur 6 est disposé conjointement sur le circuit de circulation (A) et sur un circuit annexe (B) dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur.
  3. Dispositif de gestion thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première branche de dérivation (A2) relie un premier point de raccordement (101) disposé sur la boucle principale (A1) en amont du premier dispositif de détente (5), entre le condenseur interne (4) et ledit premier dispositif de détente (5), à un deuxième point de raccordement (102) disposé sur la boucle principale (A1) en amont du compresseur (3), entre le premier échangeur de chaleur (6) et ledit compresseur (3).
  4. Dispositif de gestion thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de circulation (A) comporte une troisième branche de dérivation (A4) connectée en parallèle du deuxième dispositif de détente (7) et du refroidisseur (8), ladite troisième branche de dérivation (A4) comportant un troisième dispositif de détente (9) disposé en amont d’un évaporateur (10) destiné à être traversé par un flux d’air interne à destination de l’habitacle du véhicule automobile.
  5. Dispositif de gestion thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième branche de dérivation (A3) relie un troisième point de raccordement (103) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du compresseur (3), entre ledit compresseur (3) et le condenseur interne (4), à un quatrième point de raccordement (104) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du premier dispositif de détente (5), entre ledit premier dispositif de détente (5) et le premier échangeur de chaleur (6).
  6. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que
    la troisième branche de dérivation (A4) relie un cinquième point de raccordement (105) disposée sur la première branche de dérivation (A2) en amont du deuxième dispositif de détente (7), entre le premier point de raccordement (101) et ledit deuxième dispositif de détente (7), à un sixième point de raccordement (106) disposé sur la première branche de dérivation (A2) en aval du refroidisseur (8), entre ledit refroidisseur (8) et le deuxième point de raccordement (102),
    le circuit de circulation (A) comportant en outre une quatrième branche de dérivation (A5) reliant un septième point de raccordement (107) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du premier échangeur de chaleur (6), entre ledit premier échangeur de chaleur (6) et le deuxième point de raccordement (102), à un huitième point de raccordement (108) disposé en amont du troisième dispositif de détente (9), sur la première branche de dérivation (A2) ou la troisième branche de dérivation (A4).
  7. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de circulation (A) comporte un échangeur de chaleur interne (11a, 11b) configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté (11a) disposé sur la quatrième branche de dérivation (A5) et un deuxième côté (11b) disposé sur la première branche de dérivation (A2) ou sur la troisième branche de dérivation (A4), en aval de l’évaporateur (10).
  8. Dispositif de gestion thermique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la deuxième branche de dérivation (A3) relie un troisième point de raccordement (103) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du compresseur (3), entre ledit compresseur (3) et le condenseur interne (4), à un quatrième point de raccordement (104) disposé sur la boucle principale (A1) en amont du deuxième point de raccordement (102), entre le premier échangeur de chaleur (6) et ledit deuxième point de raccordement (102), le premier échangeur de chaleur (6) étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre.
  9. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
    la troisième branche de dérivation (A4) relie un cinquième point de raccordement (105) disposée sur la première branche de dérivation (A2) en amont du deuxième dispositif de détente (7), entre le premier point de raccordement (101) et ledit deuxième dispositif de détente (7), à un sixième point de raccordement (106) disposé sur la première branche de dérivation (A2) en aval du refroidisseur (8), entre ledit refroidisseur (8) et le deuxième point de raccordement (102),
    le circuit de circulation (A) comportant en outre une quatrième branche de dérivation (A5) reliant un septième point de raccordement (107) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du premier dispositif de détente (5), entre ledit premier dispositif de détente (5) et le premier échangeur de chaleur (6), à un huitième point de raccordement (108) disposé en amont du troisième dispositif de détente (9), sur la première branche de dérivation (A2) ou la troisième branche de dérivation (A4).
  10. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de circulation (A) comporte un échangeur de chaleur interne (11a, 11b) configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté (11a) disposé sur la quatrième branche de dérivation (A5) et un deuxième côté (11b) disposé sur la première branche de dérivation (A2) ou sur la troisième branche de dérivation (A4), en aval de l’évaporateur (10).
  11. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
    la troisième branche de dérivation (A4) relie un cinquième point de raccordement (105) disposée sur la première branche de dérivation (A2) en amont du deuxième dispositif de détente (7), entre le premier point de raccordement (101) et ledit deuxième dispositif de détente (7), à un sixième point de raccordement (106) disposé sur la première branche de dérivation (A2) en aval du refroidisseur (8), entre ledit refroidisseur (8) et le deuxième point de raccordement (102),
    le circuit de circulation (A) comportant en outre une quatrième branche de dérivation (A5) reliant un septième point de raccordement (107) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du premier dispositif de détente (5), entre ledit premier dispositif de détente (5) et le premier échangeur de chaleur (6), à un huitième point de raccordement (108) disposé sur la boucle principale (A1) en amont du premier dispositif de détente (5),entre le condenseur interne (4) et ledit premier dispositif de détente (5).
  12. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de circulation (A) comporte un échangeur de chaleur interne (11a, 11b) configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté (11a) disposé sur la quatrième branche de dérivation (A5) et un deuxième côté (11b) disposé sur la première branche de dérivation (A2) ou sur la troisième branche de dérivation (A4) en aval de l’évaporateur (10).
  13. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
    la troisième branche de dérivation (A4) relie un cinquième point de raccordement (105) disposée sur la branche principale (A1) en aval du premier point de raccordement (101), entre ledit premier point de raccordement (101) et le premier dispositif de détente (5), à un sixième point de raccordement (106) disposé sur la première branche de dérivation (A2) en aval du refroidisseur (8), entre ledit refroidisseur (8) et le deuxième point de raccordement (102),
    le premier dispositif de détente (5) étant également configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre.
  14. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de circulation (A) comporte un échangeur de chaleur interne (11a, 11b) configuré pour permettre les échanges de chaleur entre un premier côté (11a) disposé sur la branche principale (A1) en amont du premier dispositif de détente (5) entre le cinquième point de raccordement (105) et ledit premier dispositif de détente (5) et un deuxième côté (11b) disposé sur la première branche de dérivation (A2) ou sur la troisième branche de dérivation (A4) en aval de l’évaporateur (10),
    ledit échangeur de chaleur interne (11a, 11b) étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant au sein de son premier côté (11a) dans un sens ou dans l’autre.
  15. Dispositif de gestion thermique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première branche de dérivation (A2) relie un premier point de raccordement (101) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du premier dispositif de détente (5), entre ledit premier dispositif de détente (5) et le premier échangeur de chaleur (6), à un deuxième point de raccordement (102) disposé sur la boucle principale (A1) en amont du compresseur (3), entre le premier échangeur de chaleur (6) et ledit compresseur (3),
    la deuxième branche de dérivation (A3) reliant un troisième point de raccordement (103) disposé sur la boucle principale (A1) en aval du compresseur (3), entre ledit compresseur (3) et le condenseur interne (4), à un quatrième point de raccordement (104) disposé sur la boucle principale (A1) en amont du deuxième point de raccordement (102), entre le premier échangeur de chaleur (6) et ledit deuxième point de raccordement (102),le premier échangeur de chaleur (6) étant configuré pour permettre la circulation du fluide réfrigérant en son sein dans un sens ou dans l’autre.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130312442A1 (en) * 2011-02-10 2013-11-28 Sanden Corporation Air conditioning device for vehicle
KR20170013700A (ko) * 2015-07-28 2017-02-07 한온시스템 주식회사 차량용 배터리의 냉각 및 히팅 장치
JP2020055344A (ja) * 2018-09-28 2020-04-09 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両の熱管理システム
US20200139788A1 (en) * 2017-08-08 2020-05-07 Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. Automotive air conditioning system
DE112019003620T5 (de) * 2018-07-18 2021-04-15 Sanden Automotive Climate Systems Corporation Fahrzeugklimaanlage
FR3104493A1 (fr) * 2019-12-12 2021-06-18 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique inversible

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130312442A1 (en) * 2011-02-10 2013-11-28 Sanden Corporation Air conditioning device for vehicle
KR20170013700A (ko) * 2015-07-28 2017-02-07 한온시스템 주식회사 차량용 배터리의 냉각 및 히팅 장치
US20200139788A1 (en) * 2017-08-08 2020-05-07 Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. Automotive air conditioning system
DE112019003620T5 (de) * 2018-07-18 2021-04-15 Sanden Automotive Climate Systems Corporation Fahrzeugklimaanlage
JP2020055344A (ja) * 2018-09-28 2020-04-09 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両の熱管理システム
FR3104493A1 (fr) * 2019-12-12 2021-06-18 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique inversible

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