FR3132414A1 - RECONFIGURABLE COOLING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un circuit de refroidissement (1) comportant un organe de configuration hydraulique (12) permettant de configurer sélectivement un premier ensemble (13A) et un deuxième ensemble (13B) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B) selon une configuration série ou parallèle afin de pouvoir adapter la capacité de dissipation thermique du circuit de refroidissement (1) en fonction des besoins de refroidissement d’un premier (ME1) et d’un deuxième (ME2) matériel électrique. Fig. 1The invention relates to a cooling circuit (1) comprising a hydraulic configuration member (12) making it possible to selectively configure a first set (13A) and a second set (13B) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B) according to a series or parallel configuration in order to be able to adapt the heat dissipation capacity of the cooling circuit (1) according to the cooling needs of a first (ME1) and a second (ME2) electrical equipment. Fig. 1
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des circuits de refroidissement des véhicules automobiles, et notamment des véhicules électriques. Plus particulièrement, l’invention a trait à un circuit de refroidissement destiné à refroidir un système électrique durant son fonctionnement.The technical context of the present invention is that of cooling circuits of motor vehicles, and in particular electric vehicles. More particularly, the invention relates to a cooling circuit intended to cool an electrical system during its operation.
Dans l’état de la technique, on connait l’utilisation de systèmes électriques embarqués sur des véhicules automobiles, électriques, hybrides ou thermiques. Ces systèmes électriques remplissent un grand nombre de fonctions et dans de nombreux domaines d’application au véhicule automobile. Certains d’entre eux permettent de démarrer et amorcer un moteur thermique, d’autres permettent de faire fonctionner de nombreuses servitudes du véhicules automobiles, pour la sécurité des occupants, et d’autres encore permettent d’améliorer le confort des passagers.In the state of the art, we know the use of on-board electrical systems on motor vehicles, electric, hybrid or thermal. These electrical systems perform a large number of functions and in many areas of application to the automobile vehicle. Some of them make it possible to start and prime a thermal engine, others make it possible to operate numerous motor vehicle functions, for the safety of the occupants, and still others make it possible to improve passenger comfort.
De manière connue, tout système électrique s’échauffe durant son fonctionnement, du fait par exemple d’un effet Joule. En première approximation, cet échauffement dépend de la puissance électrique produite ou consommée par le système électrique : plus la puissance électrique produite ou consommée par le système électrique est grande, plus son échauffement est important.As is known, any electrical system heats up during operation, for example due to a Joule effect. As a first approximation, this heating depends on the electrical power produced or consumed by the electrical system: the greater the electrical power produced or consumed by the electrical system, the greater its heating.
Un tel échauffement conduit à une production de calories qu’il convient d’évacuer pour ne pas générer des dysfonctionnement, des pannes ou des casses du système électrique lui-même ou des dispositifs situés dans son environnement proche.Such heating leads to the production of calories which must be evacuated so as not to generate malfunctions, breakdowns or breakages of the electrical system itself or of the devices located in its immediate environment.
Pour résoudre ce problème technique, on connait l’usage de circuits de refroidissement qui font circuler un fluide caloriporteur à proximité de tels systèmes électriques. En passant au travers d’un échangeur thermique, le fluide caloriporteur absorbe une partie des calories produites par le système électrique et les transporte plus loin afin de les transmettre à son tour à un autre médium, par exemple l’air ambiant.To solve this technical problem, we know the use of cooling circuits which circulate a heat transfer fluid near such electrical systems. By passing through a heat exchanger, the heat transfer fluid absorbs part of the calories produced by the electrical system and transports them further in order to transmit them in turn to another medium, for example the ambient air.
Un inconvénient connu de ces circuits de refroidissement réside dans leur dimensionnement, qui dépend des calories à dissiper au niveau des systèmes électriques. De manière connues, les circuits de refroidissement sont généralement dimensionnés en fonction de la puissance électrique maximale pouvant être produite ou consommée par les systèmes électriques ainsi refroidis, afin de pouvoir garantir une bonne thermalisation desdits systèmes électriques.A known disadvantage of these cooling circuits lies in their sizing, which depends on the calories to be dissipated in the electrical systems. In known manner, the cooling circuits are generally sized according to the maximum electrical power that can be produced or consumed by the electrical systems thus cooled, in order to be able to guarantee good thermalization of said electrical systems.
Un autre inconvénient connu de ces circuits de refroidissement réside dans leur faible capacité d’adaptation, la seule variable d’ajustement disponible pour adapter la capacité de refroidissement étant le débit du fluide caloriporteur circulant dans ledit circuit de refroidissement.Another known disadvantage of these cooling circuits lies in their low adaptation capacity, the only adjustment variable available to adapt the cooling capacity being the flow rate of the heat transfer fluid circulating in said cooling circuit.
La présente invention a pour objet de proposer un nouveau circuit de refroidissement afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.The object of the present invention is to propose a new cooling circuit in order to at least largely respond to the previous problems and to also lead to other advantages.
Un autre but de l’invention est d’optimiser le dimensionnement de tels circuits de refroidissement afin de mieux gérer l’évacuation des calories produites par les systèmes électriques desservis.Another aim of the invention is to optimize the sizing of such cooling circuits in order to better manage the evacuation of calories produced by the electrical systems served.
Un autre but de l’invention est d’améliorer l’adaptabilité des circuits de refroidissement en fonction de la puissance électrique produite ou générée par les systèmes électriques desservis.Another aim of the invention is to improve the adaptability of the cooling circuits as a function of the electrical power produced or generated by the electrical systems served.
Un autre but de l’invention est de réduire la consommation électrique de tels circuits de refroidissement durant leur fonctionnement.Another aim of the invention is to reduce the electrical consumption of such cooling circuits during their operation.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec circuit de refroidissement destiné à permettre le refroidissement d’un premier matériel électrique et d’un deuxième matériel électrique par transfert calorifique vers un fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement, le circuit de refroidissement comportant (i) une pompe hydraulique configurée pour piloter un débit du fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement, (ii) un premier ensemble de conducteurs hydrauliques configurés pour permettre une circulation du fluide caloriporteur en direction du premier matériel électrique, et (iii) un deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques configurés pour permettre une circulation du fluide caloriporteur en direction du deuxième matériel électrique.According to a first aspect of the invention, at least one of the aforementioned objectives is achieved with a cooling circuit intended to allow the cooling of a first electrical equipment and a second electrical equipment by heat transfer to a heat transfer fluid circulating in the cooling circuit, the cooling circuit comprising (i) a hydraulic pump configured to control a flow rate of the heat transfer fluid circulating in the cooling circuit, (ii) a first set of hydraulic conductors configured to allow circulation of the heat transfer fluid in the direction of the first electrical equipment, and (iii) a second set of hydraulic conductors configured to allow circulation of the heat transfer fluid towards the second electrical equipment.
Selon l’invention, le circuit de refroidissement comporte un organe de configuration hydraulique configuré pour pouvoir configurer le circuit de refroidissement :According to the invention, the cooling circuit comprises a hydraulic configuration member configured to be able to configure the cooling circuit:
- dans une première configuration selon laquelle le premier ensemble de conducteurs hydrauliques est disposés en parallèle du deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques, selon un sens de circulation dudit fluide caloriporteur dans lesdits conducteurs hydrauliques ; et- in a first configuration according to which the first set of hydraulic conductors is arranged in parallel with the second set of hydraulic conductors, in a direction of circulation of said heat transfer fluid in said hydraulic conductors; And
- dans une deuxième configuration selon laquelle le premier ensemble de conducteurs hydrauliques est disposés en série du deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques, selon un sens de circulation dudit fluide caloriporteur dans lesdits conducteurs hydrauliques.- in a second configuration according to which the first set of hydraulic conductors is arranged in series with the second set of hydraulic conductors, in a direction of circulation of said heat transfer fluid in said hydraulic conductors.
Les conducteurs hydrauliques prennent la forme de conduits connectés entre eux de manière étanche afin de permettre une circulation fluidique du fluide caloriporteur dans le circuit de refroidissement.The hydraulic conductors take the form of conduits connected together in a sealed manner to allow fluid circulation of the heat transfer fluid in the cooling circuit.
Le fluide caloriporteur est avantageusement du type d’un liquide, éventuellement du type d’un gaz. De manière préférée, dans le contexte de l’invention, le fluide caloriporteur est de l’eau.The heat transfer fluid is advantageously of the type of a liquid, possibly of the type of a gas. Preferably, in the context of the invention, the heat transfer fluid is water.
Ainsi, selon l’invention conforme à son premier aspect, le circuit de refroidissement dispose, via son organe de configuration hydraulique, d’une capacité d’adaptation accrue lui permettant d’établir une disposition série ou une disposition parallèle des conducteurs hydrauliques le constituant.Thus, according to the invention in accordance with its first aspect, the cooling circuit has, via its hydraulic configuration member, an increased capacity for adaptation allowing it to establish a series arrangement or a parallel arrangement of the hydraulic conductors constituting it. .
Ainsi, si les matériels électriques couplés thermiquement au circuit de refroidissement et refroidis par le premier et le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques ne produisent pas beaucoup de calories, alors il est avantageux de configurer le circuit de refroidissement selon sa deuxième configuration hydraulique afin d’organiser le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques en série par rapport au premier ensemble de conducteurs hydrauliques. En revanche, lorsque les matériels électriques couplés thermiquement au circuit de refroidissement et refroidis par le premier et le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques produisent beaucoup de calories, du fait par exemple d’une puissance électrique produite ou consommée importante, alors il est avantageux de configurer le circuit de refroidissement selon sa première configuration hydraulique afin d’organiser le premier et le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques en parallèle l’un par rapport à l’autre.Thus, if the electrical equipment thermally coupled to the cooling circuit and cooled by the first and second set of hydraulic conductors do not produce many calories, then it is advantageous to configure the cooling circuit according to its second hydraulic configuration in order to organize the second set of hydraulic conductors in series with the first set of hydraulic conductors. On the other hand, when the electrical equipment thermally coupled to the cooling circuit and cooled by the first and second set of hydraulic conductors produce a lot of calories, due for example to a significant amount of electrical power produced or consumed, then it is advantageous to configure the cooling circuit according to its first hydraulic configuration in order to organize the first and the second set of hydraulic conductors in parallel to each other.
Dans le contexte de l’invention, la pompe hydraulique est configurée pour mettre en mouvement le fluide dans le circuit de refroidissement, et plus particulièrement dans le premier ensemble de conducteurs hydrauliques et/ou dans le premier ensemble de conducteurs hydrauliques.In the context of the invention, the hydraulic pump is configured to set in motion the fluid in the cooling circuit, and more particularly in the first set of hydraulic conductors and/or in the first set of hydraulic conductors.
Le circuit de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The cooling circuit conforming to the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- le circuit de refroidissement comporte un point de séparation situé entre la pompe hydraulique et chaque matériel électrique, le point de séparation divisant un conducteur hydraulique d’entrée situé en aval de la pompe hydraulique entre le premier ensemble de conducteurs hydrauliques et le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques. Le conducteur d’hydraulique d’entrée, le premier ensemble hydraulique et le deuxième ensemble hydraulique sont tous connectées fluidiquement au niveau du point de séparation, selon un agencement préféré en étoile. Ainsi, dans la première configuration de l’organe de configuration hydraulique, le fluide caloriporteur circulant dans les conducteurs hydraulique et mis en mouvement par la pompe hydraulique est divisé en deux parties au niveau du point de séparation, une première partie du fluide caloriporteur étant entrainée en direction du premier matériel électrique au travers du premier ensemble de conducteurs hydrauliques, et une deuxième partie du fluide caloriporteur étant entrainée en direction du deuxième matériel électrique au travers du deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques. A contrario, dans la deuxième configuration de l’organe de configuration hydraulique, le fluide caloriporteur circulant dans les conducteurs hydrauliques et mis en mouvement par la pompe hydraulique est d’abord entrainé en direction du premier matériel électrique au travers du premier ensemble de conducteurs hydrauliques puis en direction du deuxième matériel électrique au travers du deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques ;- the cooling circuit comprises a separation point located between the hydraulic pump and each electrical equipment, the separation point dividing an input hydraulic conductor located downstream of the hydraulic pump between the first set of hydraulic conductors and the second set of hydraulic conductors. The input hydraulic conductor, the first hydraulic assembly, and the second hydraulic assembly are all fluidly connected at the separation point, in a preferred star arrangement. Thus, in the first configuration of the hydraulic configuration member, the heat transfer fluid circulating in the hydraulic conductors and set in motion by the hydraulic pump is divided into two parts at the separation point, a first part of the heat transfer fluid being entrained in the direction of the first electrical equipment through the first set of hydraulic conductors, and a second part of the heat transfer fluid being driven in the direction of the second electrical equipment through the second set of hydraulic conductors. Conversely, in the second configuration of the hydraulic configuration member, the heat transfer fluid circulating in the hydraulic conductors and set in motion by the hydraulic pump is first driven towards the first electrical equipment through the first set of hydraulic conductors then towards the second electrical equipment through the second set of hydraulic conductors;
- le circuit de refroidissement comporte un point de regroupement situé aval de chaque matériel électrique, le point de regroupement mettant en communication fluidique le premier ensemble de conducteurs hydrauliques et le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques au travers d’un conducteur hydraulique de sortie. Le conducteur d’hydraulique de sortie, le premier ensemble hydraulique et le deuxième ensemble hydraulique sont tous connectées fluidiquement au niveau du point de regroupement, selon un agencement préféré en étoile ;- the cooling circuit includes a grouping point located downstream of each electrical equipment, the grouping point putting the first set of hydraulic conductors and the second set of hydraulic conductors into fluid communication through an output hydraulic conductor. The output hydraulic conductor, the first hydraulic assembly and the second hydraulic assembly are all fluidly connected at the grouping point, in a preferred star arrangement;
- dans la deuxième configuration, l’organe de configuration hydraulique est configuré de sorte que le deuxième ensemble hydraulique est placé, selon le sens de circulation du fluide caloriporteur circulant dans les conducteurs hydrauliques, en aval du premier circuit de refroidissement ;- in the second configuration, the hydraulic configuration member is configured so that the second hydraulic assembly is placed, according to the direction of circulation of the heat transfer fluid circulating in the hydraulic conductors, downstream of the first cooling circuit;
- l’organe de configuration hydraulique comporte au moins une vanne multivoies, le premier ensemble de conducteurs hydrauliques et le deuxième ensemble de conducteurs hydrauliques étant couplés fluidiquement à l’au moins une vanne multivoies. Complémentairement, le conducteur hydraulique d’entrée est lui aussi couplé fluidiquement à l’au moins vanne multivoies ;- the hydraulic configuration member comprises at least one multi-way valve, the first set of hydraulic conductors and the second set of hydraulic conductors being fluidly coupled to the at least one multi-way valve. Additionally, the hydraulic input conductor is also fluidly coupled to the at least multi-way valve;
- l’organe de configuration hydraulique est motorisé de sorte à pouvoir être piloté. Cette configuration avantageuse permet de gérer de manière automatique et/ou à distance le circuit de refroidissement en fonction de ses paramètres fonctionnels et/ou en fonction des besoins de refroidissement au niveau du premier et/ou du deuxième matériel électrique ;- the hydraulic configuration member is motorized so that it can be controlled. This advantageous configuration makes it possible to automatically and/or remotely manage the cooling circuit according to its functional parameters and/or according to the cooling needs at the level of the first and/or second electrical equipment;
- d’une manière générale, deux voies de l’organe de configuration hydraulique sont utilisées comme entrée dudit organe de configuration hydraulique, et deux voies l’organe de configuration hydraulique sont utilisées comme sorties dudit organe de configuration hydraulique.- generally speaking, two channels of the hydraulic configuring member are used as inputs to said hydraulic configuring member, and two channels of the hydraulic configuring member are used as outputs of said hydraulic configuring member.
- selon une première alternative, l’organe de configuration hydraulique comporte une vanne à 4 voies. Dans cette configuration, deux premières voies de la vanne à 4 voies sont utilisées comme entrée de l’organe de configuration hydraulique, et deux deuxièmes voies de la vanne à 4 voies sont utilisées comme sorties de l’organe de configuration hydraulique ;- according to a first alternative, the hydraulic configuration member comprises a 4-way valve. In this configuration, two first ports of the 4-way valve are used as inputs to the hydraulic controller, and two second ports of the 4-way valve are used as outputs of the hydraulic controller;
- selon une deuxième alternative, l’organe de configuration hydraulique comporte une première vanne à 3 voies reliée fluidiquement à une deuxième vanne à 3 voies. Pour la première vanne à 3 voies, une première voie est utilisée comme entrée de l’organe de configuration hydraulique, une deuxième voie est utilisée comme sortie de l’organe de configuration hydraulique, et une troisième voie est utilisée pour connecter la première vanne à 3 voies une première voie de la deuxième vanne à 3 voies. De manière similaire, pour la deuxième vanne à 3 voies, une deuxième voie est utilisée comme entrée de l’organe de configuration hydraulique et une troisième voie est utilisée comme sortie de l’organe de configuration hydraulique ;- according to a second alternative, the hydraulic configuration member comprises a first 3-way valve fluidly connected to a second 3-way valve. For the first 3-way valve, a first way is used as an inlet of the hydraulic controller, a second way is used as an outlet of the hydraulic controller, and a third way is used to connect the first valve to 3 way a first way of the second 3 way valve. Similarly, for the second 3-way valve, a second way is used as the inlet of the hydraulic configurator and a third way is used as the outlet of the hydraulic configurator;
- selon une troisième alternative, l’organe de configuration hydraulique comporte (i) un premier arrangement de trois vannes à 2 voies organisées fluidiquement selon une configuration en étoile, et (ii) un deuxième arrangement en étoile de trois vannes à 2 voies, une voie du premier arrangement étant connectée fluidiquement à une voie du deuxième arrangement. Pour le premier arrangement, l’une des deux voies de chaque vanne à 2 voies sont toutes reliées fluidiquement entre elles. En outre, l’autre voie d’une première vanne à 2 voies du premier arrangement est utilisée comme entrée de l’organe de configuration hydraulique, l’autre voie d’une deuxième vanne à 2 voies du premier arrangement est utilisée comme sortie de l’organe de configuration hydraulique, et l’autre voie d’une troisième vanne à 2 voies du premier arrangement est utilisée pour relier fluidiquement ledit premier arrangement à une première vanne à 2 voies du deuxième arrangement. De manière analogue, pour le deuxième arrangement, l’une des deux voies de chaque vanne à 2 voies sont toutes reliées fluidiquement entre elles. En outre, l’autre voie d’une deuxième vanne à 2 voies du deuxième arrangement est utilisée comme entrée de l’organe de configuration hydraulique, et l’autre voie d’une troisième vanne à 2 voies du deuxième arrangement est utilisée comme sortie de l’organe de configuration hydraulique ;- according to a third alternative, the hydraulic configuration member comprises (i) a first arrangement of three 2-way valves fluidly organized in a star configuration, and (ii) a second star arrangement of three 2-way valves, a channel of the first arrangement being fluidly connected to a channel of the second arrangement. For the first arrangement, one of the two paths of each 2-way valve are all fluidly connected to each other. Furthermore, the other port of a first 2-way valve of the first arrangement is used as an inlet of the hydraulic configurator, the other port of a second 2-way valve of the first arrangement is used as an outlet of the hydraulic configurator, and the other way of a third 2-way valve of the first arrangement is used to fluidly connect said first arrangement to a first 2-way valve of the second arrangement. Analogously, for the second arrangement, one of the two paths of each 2-way valve are all fluidly connected to each other. Further, the other port of a second 2-way valve of the second arrangement is used as an input to the hydraulic configurator, and the other port of a third 2-way valve of the second arrangement is used as an output of the hydraulic configuration member;
- le circuit de refroidissement comporte une unité de commande configurée pour piloter l’organe de configuration hydraulique afin de le configurer dans la première configuration ou dans la deuxième configuration.- the cooling circuit comprises a control unit configured to control the hydraulic configuration member in order to configure it in the first configuration or in the second configuration.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un ensemble hydraulique comportant (i) un premier matériel électrique, (ii) un deuxième matériel électrique, (iii) un circuit de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le circuit de refroidissement comportant (i) un premier échangeur thermique configuré pour permettre un transfert de calories entre un fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement et le premier matériel électrique, et (ii) un deuxième échangeur thermique configuré pour permettre un transfert de calories entre le fluide caloriporteur et le deuxième matériel électrique.According to a second aspect of the invention, a hydraulic assembly is proposed comprising (i) a first electrical equipment, (ii) a second electrical equipment, (iii) a cooling circuit conforming to the first aspect of the invention or according to the any of its improvements, the cooling circuit comprising (i) a first heat exchanger configured to allow a transfer of calories between a heat transfer fluid circulating in the cooling circuit and the first electrical equipment, and (ii) a second heat exchanger configured to allow a transfer of calories between the heat transfer fluid and the second electrical equipment.
Le premier et/ou le deuxième matériel électrique sont choisis notamment parmi des machines électriques, des moteurs électriques, des chargeurs.The first and/or the second electrical equipment are chosen in particular from electrical machines, electric motors, chargers.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un ensemble hydraulique conforme au deuxième aspect de l’invention. le véhicule automobile est du type d’un véhicule thermique, hybride ou électrique.According to a third aspect of the invention, a motor vehicle is proposed comprising a hydraulic assembly conforming to the second aspect of the invention. the motor vehicle is of the type of a thermal, hybrid or electric vehicle.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are planned, integrating according to all of their possible combinations the different optional characteristics exposed here.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear further through the description which follows on the one hand, and several examples of embodiment given for informational and non-limiting purposes with reference to the appended schematic drawings on the other hand, in which :
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the characteristics, variants and different embodiments of the invention can be associated with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. It will be possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described subsequently in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from to the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with each other if nothing opposes this combination on a technical level.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
En référence aux FIGURES 1 à 3, l’invention a trait à un circuit de refroidissement 1 destiné à permettre le refroidissement d’un premier matériel électrique ME1 et d’un deuxième matériel électrique ME2 par transfert calorifique vers un fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement 1. Un tel circuit de refroidissement comporte :With reference to FIGURES 1 to 3, the invention relates to a cooling circuit 1 intended to allow the cooling of a first electrical equipment ME1 and a second electrical equipment ME2 by heat transfer to a heat transfer fluid circulating in the circuit cooling 1. Such a cooling circuit comprises:
- une pompe hydraulique 11 configurée pour piloter un débit du fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement 1 ;- a hydraulic pump 11 configured to control a flow rate of the heat transfer fluid circulating in the cooling circuit 1;
- un premier ensemble 13A de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B configurés pour permettre une circulation du fluide caloriporteur en direction du premier matériel électrique ME1 ;- a first set 13A of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B configured to allow circulation of the heat transfer fluid towards the first electrical equipment ME1;
- un deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B configurés pour permettre une circulation du fluide caloriporteur en direction du deuxième matériel électrique ME2.- a second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B configured to allow circulation of the heat transfer fluid towards the second electrical equipment ME2.
D’un’ manière particulièrement astucieuse, l’invention propose d’équiper le circuit de refroidissement 1 d’un organe de configuration hydraulique 12 configuré pour pouvoir configurer le circuit de refroidissement 1 :In a particularly clever way, the invention proposes to equip the cooling circuit 1 with a hydraulic configuration member 12 configured to be able to configure the cooling circuit 1:
- dans une première configuration, illustrée sur la
- dans une deuxième configuration, illustrée sur la
En particulier, les conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B du circuit de refroidissement comportent :In particular, the hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B of the cooling circuit include:
– un premier conducteur hydraulique amont 131A situé entre la pompe hydraulique 11 et le premier matériel électrique ME1, le premier conducteur hydraulique amont 131A étant configuré pour permettre une circulation fluidique du fluide caloriporteur entre ladite pompe hydraulique 11 en direction dudit premier matériel électrique ME1 ;– a first upstream hydraulic conductor 131A located between the hydraulic pump 11 and the first electrical equipment ME1, the first upstream hydraulic conductor 131A being configured to allow fluid circulation of the heat transfer fluid between said hydraulic pump 11 towards said first electrical equipment ME1;
– un premier conducteur hydraulique aval 132A situé entre le premier matériel électrique ME1 et l’organe de configuration hydraulique 12, le premier conducteur hydraulique aval 132A étant configuré pour permettre une circulation fluidique du fluide caloriporteur entre ledit premier matériel électrique ME1 et en direction dudit organe de configuration hydraulique 12 ;– a first downstream hydraulic conductor 132A located between the first electrical equipment ME1 and the hydraulic configuration member 12, the first downstream hydraulic conductor 132A being configured to allow fluid circulation of the heat transfer fluid between said first electrical equipment ME1 and towards said member of hydraulic configuration 12;
– un deuxième conducteur hydraulique amont 131B situé entre la pompe hydraulique 11 et l’organe de configuration hydraulique 12, le deuxième conducteur hydraulique amont 131B étant configuré pour permettre une circulation fluidique du fluide caloriporteur entre ladite pompe hydraulique 11 et en direction dudit organe de configuration hydraulique 12 ;– a second upstream hydraulic conductor 131B located between the hydraulic pump 11 and the hydraulic configuration member 12, the second upstream hydraulic conductor 131B being configured to allow fluid circulation of the heat transfer fluid between said hydraulic pump 11 and towards said configuration member hydraulic 12;
– un deuxième conducteur hydraulique aval 132B situé entre l’organe de configuration hydraulique 12 et le premier matériel électrique ME1, le deuxième conducteur hydraulique aval 132B étant configuré pour permettre une circulation fluidique du fluide caloriporteur entre ledit organe de configuration hydraulique 12 et en direction dudit deuxième matériel électrique ME2.– a second downstream hydraulic conductor 132B located between the hydraulic configuration member 12 and the first electrical equipment ME1, the second downstream hydraulic conductor 132B being configured to allow fluid circulation of the heat transfer fluid between said hydraulic configuration member 12 and towards said second electrical equipment ME2.
Complémentairement, le circuit de refroidissement 1 comporte :Additionally, the cooling circuit 1 includes:
– un point de séparation P1 situé entre la pompe hydraulique 11 et chaque matériel électrique ME1, ME2, le point de séparation P1 divisant un conducteur hydraulique d’entrée 14 situé directement en aval de la pompe hydraulique 11 entre le premier ensemble 13A de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B et le deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B.– a separation point P1 located between the hydraulic pump 11 and each electrical equipment ME1, ME2, the separation point P1 dividing a hydraulic input conductor 14 located directly downstream of the hydraulic pump 11 between the first set 13A of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B and the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B.
– un point de regroupement P2 situé aval de chaque matériel électrique ME1, ME2, le point de regroupement P2 mettant en communication fluidique le premier ensemble 13A de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B et le deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B au travers d’un conducteur hydraulique de sortie 15.– a grouping point P2 located downstream of each electrical equipment ME1, ME2, the grouping point P2 putting into fluid communication the first set 13A of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B and the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A , 131B, 132B through a hydraulic output conductor 15.
Pour la mise en œuvre de l’invention, l’organe de configuration hydraulique 12 permet de coupler fluidiquement et de manière sélective n’importe quelle entrée E1, E2 dudit organe de configuration hydraulique 12 de à n’importe laquelle des sorties S1, S2 dudit organe de configuration hydraulique 12. En particulier, l’organe de configuration hydraulique 12 comporte :For the implementation of the invention, the hydraulic configuration member 12 makes it possible to couple fluidly and selectively any input E1, E2 of said hydraulic configuration member 12 to any of the outputs S1, S2 said hydraulic configuration member 12. In particular, the hydraulic configuration member 12 comprises:
– une premier entrée E1 couplée fluidiquement au premier conducteur hydraulique aval 132A du premier ensemble 13A ;– a first input E1 fluidly coupled to the first downstream hydraulic conductor 132A of the first assembly 13A;
– une deuxième entrée E2 couplée fluidiquement au deuxième conducteur hydraulique amont 131B du deuxième ensemble 13B ;– a second input E2 fluidly coupled to the second upstream hydraulic conductor 131B of the second assembly 13B;
– une premier sortie S1 couplée fluidiquement au conducteur hydraulique de sortie 15 ;– a first output S1 fluidly coupled to the hydraulic output conductor 15;
– une deuxième sortie S2 couplée fluidiquement au deuxième conducteur hydraulique aval 132B du deuxième ensemble 13B.– a second output S2 fluidly coupled to the second downstream hydraulic conductor 132B of the second assembly 13B.
De cette manière, l’organe de configuration hydraulique 12 peut être configuré pour configurer le premier ensemble 13A et le deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B selon une architecture série ou parallèle, en fonction des besoins de refroidissement présentés par les matériels électriques ME1, ME2.In this way, the hydraulic configuration member 12 can be configured to configure the first set 13A and the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B according to a series or parallel architecture, depending on the cooling needs presented by electrical equipment ME1, ME2.
A titre d’exemple, la
- le fluide caloriporteur circulant alors vers et depuis le premier matériel électrique ME1 au travers du premier ensemble 13A de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B rejoint le conducteur de sortie 15 sans passer au travers du deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B ; et- the heat transfer fluid then circulating to and from the first electrical equipment ME1 through the first set 13A of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B joins the output conductor 15 without passing through the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A , 131B, 132B; And
- le fluide caloriporteur circulant alors vers et depuis le deuxième matériel électrique ME2 au travers du deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B rejoint le conducteur de sortie 15 sans passer au travers du premier ensemble 13A de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B.- the heat transfer fluid then circulating to and from the second electrical equipment ME2 through the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B joins the output conductor 15 without passing through the first set 13A of hydraulic conductors 131A, 132A , 131B, 132B.
Sur la
– la première entrée E1 avec la première sortie S1 ;– the first input E1 with the first output S1;
– la deuxième entrée E2 avec la deuxième sortie S2.– the second input E2 with the second output S2.
Cette première configuration hydraulique est particulièrement adaptée à des besoins importants de dissipation thermique au niveau du premier ME1 et du deuxième ME2 matériel électrique.This first hydraulic configuration is particularly suited to significant heat dissipation needs at the level of the first ME1 and the second ME2 electrical equipment.
A titre d’exemple, la
Sur la
Complémentairement, dans cette deuxième configuration hydraulique, le fluide caloriporteur ne circule pas dans le deuxième conducteur amont 131B du deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B.Additionally, in this second hydraulic configuration, the heat transfer fluid does not circulate in the second upstream conductor 131B of the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B.
Cette deuxième configuration hydraulique est particulièrement adaptée à de faibles besoins de dissipation thermique au niveau du premier ME1 et du deuxième ME2 matériel électrique.This second hydraulic configuration is particularly suited to low heat dissipation requirements at the level of the first ME1 and the second ME2 electrical equipment.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne aussi un ensemble hydraulique 2 comportant (i) un premier matériel électrique ME1, (ii) un deuxième matériel électrique ME2, (iii) un circuit de refroidissement 1 tel que décrit précédemment, le circuit de refroidissement 1 comportant en outre :According to a second aspect, the invention also relates to a hydraulic assembly 2 comprising (i) a first electrical equipment ME1, (ii) a second electrical equipment ME2, (iii) a cooling circuit 1 as described previously, the cooling circuit 1 further comprising:
- un premier échangeur thermique configuré pour permettre un transfert de calories entre un fluide caloriporteur circulant dans le premier ensemble 13A de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B et le premier matériel électrique ME1 ; et- a first heat exchanger configured to allow a transfer of calories between a heat transfer fluid circulating in the first set 13A of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B and the first electrical equipment ME1; And
- un deuxième échangeur thermique configuré pour permettre un transfert de calories entre le fluide caloriporteur circulant dans le deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B et le deuxième matériel électrique ME2.- a second heat exchanger configured to allow a transfer of calories between the heat transfer fluid circulating in the second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B and the second electrical equipment ME2.
En synthèse, l’invention concerne un circuit de refroidissement 1 comportant un organe de configuration hydraulique 12 permettant de configurer sélectivement un premier ensemble 13A et un deuxième ensemble 13B de conducteurs hydrauliques 131A, 132A, 131B, 132B selon une configuration série ou parallèle afin de pouvoir adapter la capacité de dissipation thermique du circuit de refroidissement 1 en fonction des besoins de refroidissement d’un premier ME1 et d’un deuxième ME2 matériel électrique.In summary, the invention relates to a cooling circuit 1 comprising a hydraulic configuration member 12 making it possible to selectively configure a first set 13A and a second set 13B of hydraulic conductors 131A, 132A, 131B, 132B according to a series or parallel configuration in order to be able to adapt the heat dissipation capacity of the cooling circuit 1 according to the cooling needs of a first ME1 and a second ME2 electrical equipment.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, shapes, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
Claims (10)
- une pompe hydraulique (11) configurée pour piloter un débit du fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement (1) ;
- un premier ensemble (13A) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B) configurés pour permettre une circulation du fluide caloriporteur en direction du premier matériel électrique (ME1) ;
- un deuxième ensemble (13B) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B) configurés pour permettre une circulation du fluide caloriporteur en direction du deuxième matériel électrique (ME2) ;
caractérisé en ce que le circuit de refroidissement (1) comporte un organe de configuration hydraulique (12) configuré pour pouvoir configurer le circuit de refroidissement (1) :
- dans une première configuration selon laquelle le premier ensemble (13A) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B) est disposés en parallèle du deuxième ensemble (13B) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B), selon un sens de circulation dudit fluide caloriporteur dans lesdits conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B) ; et
- dans une deuxième configuration selon laquelle le premier ensemble (13A) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B) est disposés en série du deuxième ensemble (13B) de conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B), selon un sens de circulation dudit fluide caloriporteur dans lesdits conducteurs hydrauliques (131A, 132A, 131B, 132B).Cooling circuit (1) intended to allow the cooling of a first electrical equipment (ME1) and a second electrical equipment (ME2) by heat transfer to a heat transfer fluid circulating in the cooling circuit (1), the cooling circuit cooling (1) comprising:
- a hydraulic pump (11) configured to control a flow rate of the heat transfer fluid circulating in the cooling circuit (1);
- a first set (13A) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B) configured to allow circulation of the heat transfer fluid towards the first electrical equipment (ME1);
- a second set (13B) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B) configured to allow circulation of the heat transfer fluid towards the second electrical equipment (ME2);
characterized in that the cooling circuit (1) comprises a hydraulic configuration member (12) configured to be able to configure the cooling circuit (1):
- in a first configuration according to which the first set (13A) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B) is arranged in parallel with the second set (13B) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B), according to a direction of circulation of said heat transfer fluid in said hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B); And
- in a second configuration according to which the first set (13A) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B) is arranged in series with the second set (13B) of hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B), according to a direction of circulation of said heat transfer fluid in said hydraulic conductors (131A, 132A, 131B, 132B).
- un premier arrangement de trois vannes à 2 voies organisées fluidiquement selon une configuration en étoile; et
- un deuxième arrangement en étoile de trois vannes à 2 voies, une voie du premier arrangement étant connectée fluidiquement à une voie du deuxième arrangement.Cooling circuit (1) according to any one of claims 1 to 4, in which the hydraulic configuration member (12) comprises:
- a first arrangement of three 2-way valves fluidly organized in a star configuration; And
- a second star arrangement of three 2-way valves, one way of the first arrangement being fluidly connected to one way of the second arrangement.
- un premier matériel électrique (ME1) ;
- un deuxième matériel électrique (ME2) ;
- un circuit de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit de refroidissement (1) comportant (i) un premier échangeur thermique configuré pour permettre un transfert de calories entre un fluide caloriporteur circulant dans le circuit de refroidissement (1) et le premier matériel électrique (ME1), et (ii) un deuxième échangeur thermique configuré pour permettre un transfert de calories entre le fluide caloriporteur et le deuxième matériel électrique (ME2).Hydraulic assembly (2) comprising:
- a first electrical equipment (ME1);
- a second electrical equipment (ME2);
- a cooling circuit (1) according to any one of the preceding claims, the cooling circuit (1) comprising (i) a first heat exchanger configured to allow a transfer of calories between a heat transfer fluid circulating in the cooling circuit ( 1) and the first electrical equipment (ME1), and (ii) a second heat exchanger configured to allow a transfer of calories between the heat transfer fluid and the second electrical equipment (ME2).
Motor vehicle comprising a hydraulic assembly (2) according to the preceding claim.
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