FR3133342A1 - THERMAL SUPERVISOR FOR ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE - Google Patents

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Hugo Rouf
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Abstract

Un aspect de l’invention concerne un superviseur thermique (1) pour véhicule électrique ou hybride, ledit superviseur thermique (1) étant construit et agencé pour commander, afin de réguler thermiquement un habitacle et des éléments de fonctionnement d’un groupe motopropulseur du véhicule, Une première unité (2) de contrôle et de régulation d’un premier système thermique (3) utilisant un fluide caloporteur comme support de distribution d’une énergie thermique et de l’air comme support de distribution l’énergie thermique, etUne deuxième unité (4) de contrôle et de régulation d’un deuxième système thermique (5) utilisant un réfrigérant comme support de distribution de l’énergie thermique. Figure 1One aspect of the invention relates to a thermal supervisor (1) for an electric or hybrid vehicle, said thermal supervisor (1) being constructed and arranged to control, in order to thermally regulate a passenger compartment and operating elements of a powertrain of the vehicle , A first unit (2) for controlling and regulating a first thermal system (3) using a heat transfer fluid as a medium for distributing thermal energy and air as a medium for distributing thermal energy, andA second unit (4) for controlling and regulating a second thermal system (5) using a refrigerant as a thermal energy distribution medium. Figure 1

Description

SUPERVISEUR THERMIQUE POUR VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDETHERMAL SUPERVISOR FOR ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE

Un aspect de l’invention se rapporte à un superviseur thermique pour véhicule électrique ou hybride.One aspect of the invention relates to a thermal supervisor for an electric or hybrid vehicle.

Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule électrique ou hybride, notamment automobile, muni d’un tel superviseur thermique.Another aspect of the invention relates to an electric or hybrid vehicle, in particular an automobile, equipped with such a thermal supervisor.

Ces aspects de l’invention trouvent des applications particulièrement intéressantes dans le domaine du contrôle-commande des véhicules automobiles électriques ou hybrides.These aspects of the invention find particularly interesting applications in the field of control of electric or hybrid motor vehicles.

Ce type de véhicule comporte habituellement un habitacle accueillant des passagers, un groupe motopropulseur équipé d’éléments de fonctionnement et un système thermique muni de composants thermiques permettant une augmentation et/ou une diminution d’une température de l’habitacle et des éléments de fonctionnement que comporte le groupe motopropulseur, ces éléments de fonctionnement pouvant être formés par exemple par une batterie de traction, une machine électrique de traction et un convertisseur de courant continu-continu.This type of vehicle usually comprises a passenger compartment, a powertrain equipped with operating elements and a thermal system equipped with thermal components allowing an increase and/or decrease in a temperature of the passenger compartment and the operating elements that the powertrain comprises, these operating elements being able to be formed for example by a traction battery, an electric traction machine and a direct-direct current converter.

Un tel système thermique comporte notamment :

  • Un premier sous-système thermique utilisant un réfrigérant comme support de distribution de l’énergie thermique,
  • Un deuxième sous-système thermique utilisant un fluide caloporteur et de l’air comme support de distribution de l’énergie thermique.
Such a thermal system includes in particular:
  • A first thermal subsystem using a refrigerant as a thermal energy distribution medium,
  • A second thermal subsystem using a heat transfer fluid and air as a medium for distributing thermal energy.

La gestion thermique de l’habitacle et des éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur est commandée par une première unité de contrôle et de régulation du premier sous-système thermique et une deuxième unité de contrôle et de régulation du deuxième sous-système thermique. Ces deux unités fonctionnent indépendamment l’une de l’autre.The thermal management of the passenger compartment and the operating elements of the powertrain is controlled by a first control and regulation unit of the first thermal subsystem and a second control and regulation unit of the second thermal subsystem. These two units operate independently of each other.

Lorsque qu’un des composants thermiques du premier ou deuxième sous-système thermique est défaillant, l’unité commandant ce composant thermique défaillant exclut ce dernier pour ne plus le solliciter. Par exemple, si une résistante chauffante permettant d’augmenter la température de l’habitacle est défaillante, la deuxième unité commandant le deuxième sous-système thermique utilisant un fluide caloporteur et de l’air comme support de distribution de l’énergie thermique ne sollicitera plus cette résistance chauffante. Ainsi, il ne sera plus possible d’augmenter la température de l’habitacle. Cette exclusion a un impact sur le confort des passagers.When one of the thermal components of the first or second thermal subsystem fails, the unit controlling this faulty thermal component excludes the latter so as to no longer require it. For example, if a heating resistor making it possible to increase the temperature of the passenger compartment is faulty, the second unit controlling the second thermal subsystem using a heat transfer fluid and air as a medium for distributing the thermal energy will not request plus this heating resistance. Therefore, it will no longer be possible to increase the temperature of the passenger compartment. This exclusion has an impact on passenger comfort.

Il est par ailleurs connu du document FR-B1-3013284 de permettre à un utilisateur de prioriser les composants afin d’interdire l'alimentation en énergie des composants non prioritaires en cas d'insuffisance d'énergie disponible dans le réseau d'alimentation du véhicule électrique. Cette exclusion a également un impact sur le confort des passagers.It is also known from document FR-B1-3013284 to allow a user to prioritize components in order to prohibit the supply of energy to non-priority components in the event of insufficient energy available in the power supply network of the electric vehicle. This exclusion also has an impact on passenger comfort.

Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un superviseur thermique pour véhicule électrique ou hybride permettant d’améliorer le confort des passagers du véhicule.The aim of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a thermal supervisor for an electric or hybrid vehicle making it possible to improve the comfort of vehicle passengers.

Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un superviseur thermique pour véhicule électrique ou hybride.In this context, the invention thus relates, in its broadest acceptance, to a thermal supervisor for an electric or hybrid vehicle.

Le superviseur thermique selon cet aspect de l’invention est construit et agencé pour commander, afin de réguler thermiquement un habitacle et des éléments de fonctionnement d’un groupe motopropulseur du véhicule,

  • Une première unité de contrôle et de régulation d’un premier système thermique utilisant un fluide caloporteur comme support de distribution d’une énergie thermique et de l’air comme support de distribution l’énergie thermique, et
  • Une deuxième unité de contrôle et de régulation d’un deuxième système thermique utilisant un réfrigérant comme support de distribution de l’énergie thermique.
The thermal supervisor according to this aspect of the invention is constructed and arranged to control, in order to thermally regulate a passenger compartment and operating elements of a powertrain of the vehicle,
  • A first control and regulation unit of a first thermal system using a heat transfer fluid as a thermal energy distribution medium and air as a thermal energy distribution medium, and
  • A second control and regulation unit of a second thermal system using a refrigerant as a thermal energy distribution medium.

Grâce au superviseur thermique selon l’invention, il est possible de commander de manière coordonnée la première unité de contrôle et de régulation du premier système thermique et la deuxième unité de contrôle et de régulation du deuxième système thermique en tenant compte des besoins thermiques de l’ensemble des éléments de fonctionnement du véhicule nécessitant une régulation thermique. Ainsi, le confort des passagers est amélioré.Thanks to the thermal supervisor according to the invention, it is possible to control in a coordinated manner the first control and regulation unit of the first thermal system and the second control and regulation unit of the second thermal system taking into account the thermal needs of the all the operating elements of the vehicle requiring thermal regulation. Thus, passenger comfort is improved.

Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le superviseur thermique selon cet aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.In addition to the characteristics which have just been mentioned in the previous paragraph, the thermal supervisor according to this aspect of the invention may have one or more complementary characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations.

Selon un aspect de l’invention, le superviseur thermique comporte des premiers moyens construits et agencés pour identifier des composants thermiques du premier système thermique et du deuxième thermique pouvant être sollicités pour augmenter ou diminuer la température de l’habitacle ou d’un élément de fonctionnement du groupe motopropulseur.According to one aspect of the invention, the thermal supervisor comprises first means constructed and arranged to identify thermal components of the first thermal system and the second thermal system which can be requested to increase or decrease the temperature of the passenger compartment or of an element of operation of the powertrain.

Selon un aspect de l’invention, le superviseur thermique comporte des deuxièmes moyens construits et agencés pour déterminer une situation de fonctionnement du véhicule en fonction d’états d’éléments de fonctionnement d’un groupe motopropulseur et de températures desdits éléments de fonctionnement.According to one aspect of the invention, the thermal supervisor comprises second means constructed and arranged to determine an operating situation of the vehicle as a function of states of operating elements of a powertrain and temperatures of said operating elements.

Selon un aspect de l’invention, le superviseur thermique comporte des troisièmes moyens construits et agencés pour déterminer des besoins thermiques de l’habitacle et d’au moins un des éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur en fonction de la situation de fonctionnement du véhicule, d’une température d’au moins un des éléments de fonctionnement et d’une température d’air soufflé dans l’habitacle.According to one aspect of the invention, the thermal supervisor comprises third means constructed and arranged to determine the thermal needs of the passenger compartment and of at least one of the operating elements of the powertrain as a function of the operating situation of the vehicle, a temperature of at least one of the operating elements and a temperature of the air blown into the passenger compartment.

Selon un aspect de l’invention, le superviseur thermique comporte des quatrièmes moyens construits et agencés pour prioriser les besoins thermiques déterminés en fonction d’éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur nécessitant prioritairement une régulation thermique.According to one aspect of the invention, the thermal supervisor comprises fourth means constructed and arranged to prioritize the thermal needs determined as a function of operating elements of the powertrain requiring priority thermal regulation.

Selon un aspect de l’invention, le superviseur thermique comporte des cinquièmes moyens construits et agencés pour déterminer un mode de fonctionnement du premier système thermique et du deuxième système thermique en fonction :

  • D’une présence de composants thermiques du premier système thermique et du deuxième thermique identifiés par les premiers moyens, et
  • De la priorisation des besoins thermiques déterminée par les quatrièmes moyens.
According to one aspect of the invention, the thermal supervisor comprises fifth means constructed and arranged to determine an operating mode of the first thermal system and the second thermal system depending on:
  • A presence of thermal components of the first thermal system and the second thermal identified by the first means, and
  • The prioritization of thermal needs determined by the fourth means.

Selon un aspect de l’invention, les cinquièmes moyens sont en outre construits et agencés pour déterminer un mode de fonctionnement du premier système thermique et du deuxième système thermique en fonction d’une défaillance d’un des composants thermiques.According to one aspect of the invention, the fifth means are further constructed and arranged to determine a mode of operation of the first thermal system and the second thermal system depending on a failure of one of the thermal components.

Selon un aspect de l’invention, le superviseur thermique comporte des sixièmes moyens construits et agencés pour définir une puissance maximale et un régime moteur maximal d’un compresseur de réfrigérant en fonction d’une situation de fonctionnement du véhicule.According to one aspect of the invention, the thermal supervisor comprises sixth means constructed and arranged to define a maximum power and a maximum engine speed of a refrigerant compressor as a function of an operating situation of the vehicle.

Un autre aspect de l’invention se rapporte à un véhicule électrique ou hybride comportant un superviseur thermique selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités.Another aspect of the invention relates to an electric or hybrid vehicle comprising a thermal supervisor according to any of the aforementioned aspects of the invention.

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.

illustre, de façon schématique, un exemple de réalisation non limitatif d’un superviseur thermique selon un aspect de l’invention. illustrates, schematically, a non-limiting embodiment of a thermal supervisor according to one aspect of the invention.

montre, de façon schématique, un premier système thermique et un deuxième système thermique d’un véhicule. shows, schematically, a first thermal system and a second thermal system of a vehicle.

représente, de façon schématique, un véhicule muni d’un superviseur thermique tel qu’illustré à la . represents, schematically, a vehicle equipped with a thermal supervisor as illustrated in .

La illustre un mode de réalisation non limitatif d’un superviseur thermique 1 pour un véhicule électrique selon un aspect de l’invention.There illustrates a non-limiting embodiment of a thermal supervisor 1 for an electric vehicle according to one aspect of the invention.

Le superviseur thermique 1 est construit et agencé pour commander une première unité 2 de contrôle et de régulation d’un premier système thermique 3 utilisant un fluide caloporteur comme support de distribution de l’énergie thermique et de l’air comme support de distribution de l’énergie thermiqueThe thermal supervisor 1 is constructed and arranged to control a first unit 2 for controlling and regulating a first thermal system 3 using a heat transfer fluid as a thermal energy distribution medium and air as a thermal energy distribution medium. 'thermal energy

Le superviseur thermique 1 est également construit et agencé pour commander une deuxième unité 4 de contrôle et de régulation d’un deuxième système thermique 5 utilisant un réfrigérant comme support de distribution de l’énergie thermique.The thermal supervisor 1 is also constructed and arranged to control a second unit 4 for controlling and regulating a second thermal system 5 using a refrigerant as a thermal energy distribution medium.

Ainsi, le superviseur thermique 1 selon cet aspect de l’invention forme un chef d’orchestre et est capable de commander de manière coordonnée, via la première unité 2 et la deuxième unité 4, l’ensemble des composants thermiques, par exemple un compresseur de réfrigérant, des électrovannes ou un groupe motoventillateur d’un véhicule utilisés pour augmenter ou diminuer la température d’un élément de fonctionnement du véhicule, par exemple un habitacle, une batterie de traction ou une machine électrique de traction.Thus, the thermal supervisor 1 according to this aspect of the invention forms a conductor and is capable of controlling in a coordinated manner, via the first unit 2 and the second unit 4, all of the thermal components, for example a compressor refrigerant, solenoid valves or a fan unit of a vehicle used to increase or decrease the temperature of an operating element of the vehicle, for example a passenger compartment, a traction battery or an electric traction machine.

Dans un exemple de réalisation non limitatif illustré à la , le premier système thermique 3 utilisant un fluide caloporteur et de l’air comme support de distribution de l’énergie thermique peut comporter :

  • Un premier circuit 6 pour réguler en température un moyen de stockage d’énergie électrique 7, comme une batterie de traction 400V,
  • Un deuxième circuit 8 pour réguler en température l’habitacle, et
  • Un troisième circuit 9 pour réguler en température une machine électrique de traction 10.
In a non-limiting exemplary embodiment illustrated in , the first thermal system 3 using a heat transfer fluid and air as a thermal energy distribution medium may include:
  • A first circuit 6 for regulating the temperature of an electrical energy storage means 7, such as a 400V traction battery,
  • A second circuit 8 to regulate the temperature of the passenger compartment, and
  • A third circuit 9 for regulating the temperature of an electric traction machine 10.

Le premier circuit 6 comporte notamment une batterie de traction 7.The first circuit 6 notably comprises a traction battery 7.

Le deuxième circuit 8 comporte :

  • Un premier dispositif de chauffage 11 du fluide caloporteur, ce premier dispositif de chauffage 11 peut être formé par une résistance chauffante,
  • Un aérotherme 12 formé par un échangeur de fluide caloporteur/air utilisé pour augmenter ou diminuer la température de l’habitacle,
The second circuit 8 includes:
  • A first heating device 11 for the heat transfer fluid, this first heating device 11 can be formed by a heating resistor,
  • A unit heater 12 formed by a heat transfer fluid/air exchanger used to increase or decrease the temperature of the passenger compartment,

Le troisième circuit 9 comporte un radiateur 13 muni d’un groupe moto-ventilateur 14 pour refroidir le fluide caloporteur circulant dans le troisième circuit 9. Ce troisième circuit 9 permet notamment de réguler la température de la machine électrique de traction 10.The third circuit 9 includes a radiator 13 provided with a motor-fan unit 14 to cool the heat transfer fluid circulating in the third circuit 9. This third circuit 9 makes it possible in particular to regulate the temperature of the electric traction machine 10.

Le premier système thermique 3 comporte également :

  • Des pompes 15 pour assurer la circulation du fluide caloporteur dans les premier, deuxième et troisième circuits 6, 8, 9, et
  • Des capteurs de températures 16 pour mesurer la température du fluide caloporteur.
The first thermal system 3 also includes:
  • Pumps 15 to ensure the circulation of the heat transfer fluid in the first, second and third circuits 6, 8, 9, and
  • Temperature sensors 16 to measure the temperature of the heat transfer fluid.

Le deuxième système thermique 5 utilisant un réfrigérant comme support de distribution de l’énergie thermique peut comporter

  • Un dispositif de refroidissement 17 du fluide caloporteur circulant dans le premier circuit 6, ce dispositif de refroidissement 17 pouvant être formé par un échangeur de fluide caloporteur/réfrigérant issu d’un compresseur de climatisation non illustré permettant d’abaisser la température du fluide caloporteur. Ce type de dispositif de refroidissement 17 est également connu sous le terme Chiller.
  • Un deuxième dispositif de chauffage 18 du fluide caloporteur circulant dans le deuxième circuit 8. Ce type de deuxième dispositif de chauffage 18 est également connu sous le terme condenseur ou « water condenseur en anglais ».
The second thermal system 5 using a refrigerant as a thermal energy distribution medium may include
  • A cooling device 17 for the heat transfer fluid circulating in the first circuit 6, this cooling device 17 being able to be formed by a heat transfer fluid/refrigerant exchanger coming from an air conditioning compressor not shown making it possible to lower the temperature of the heat transfer fluid. This type of cooling device 17 is also known under the term Chiller.
  • A second heating device 18 for the heat transfer fluid circulating in the second circuit 8. This type of second heating device 18 is also known under the term condenser or “water condenser in English”.

Le premier système thermique 3 comporte en outre des moyens de connexion fluidique 19a, 19b agencés pour :

  • Connecter le premier circuit 6 avec le deuxième circuit 8, et pour
  • Connecter le troisième circuit 9 avec le premier circuit 6 ou le deuxième circuit 8.
The first thermal system 3 further comprises fluid connection means 19a, 19b arranged for:
  • Connect the first circuit 6 with the second circuit 8, and to
  • Connect the third circuit 9 with the first circuit 6 or the second circuit 8.

A cette fin, les moyens de connexion fluidique sont formés par une première électrovanne trois voies 19a qui permet, selon qu’elle soit ouverte ou fermée, d’autoriser ou d’interdire la circulation du fluide caloporteur entre le premier circuit 6 et le troisième circuit 9.To this end, the fluid connection means are formed by a first three-way solenoid valve 19a which allows, depending on whether it is open or closed, to authorize or prohibit the circulation of the heat transfer fluid between the first circuit 6 and the third circuit 9.

Les moyens de connexion fluidique comportent en outre une deuxième électrovanne deux voies 19b qui permet d’autoriser ou d’interdire, selon qu’elle soit ouverte ou fermée, la circulation du fluide caloporteur entre le troisième circuit 9 et le deuxième circuit 8.The fluid connection means further comprise a second two-way solenoid valve 19b which makes it possible to authorize or prohibit, depending on whether it is open or closed, the circulation of the heat transfer fluid between the third circuit 9 and the second circuit 8.

Ainsi, en commandant la première unité 2 et la deuxième unité 4, le superviseur thermique 1 selon l’invention est en mesure de commander l’activation ou la désactivation de chacune des composants thermiques du premier système thermique 3 et du deuxième système thermique 5.Thus, by controlling the first unit 2 and the second unit 4, the thermal supervisor 1 according to the invention is able to control the activation or deactivation of each of the thermal components of the first thermal system 3 and the second thermal system 5.

Par exemple, en commandant l’ouverture de la première électrovanne 19a et l’activation de la pompe 15 du premier circuit 6, le radiateur 13 peut participer à la régulation de la température de la batterie de traction 7.For example, by controlling the opening of the first solenoid valve 19a and the activation of the pump 15 of the first circuit 6, the radiator 13 can participate in regulating the temperature of the traction battery 7.

Dans un exemple différent, en commandant l’ouverture de la deuxième électrovanne 19b et l’activation de la pompe 15 du troisième circuit 9, le condenseur 18 peut participer à la régulation de température de la machine électrique de traction 10.In a different example, by controlling the opening of the second solenoid valve 19b and the activation of the pump 15 of the third circuit 9, the condenser 18 can participate in the temperature regulation of the electric traction machine 10.

Comme illustré à la , le superviseur thermique 1 comporte des premiers moyens 20 construits et agencés pour identifier des composants thermiques que comportent le premier système thermique 3 et le deuxième thermique 5 pouvant être sollicités pour augmenter ou diminuer la température de l’habitacle ou d’un élément de fonctionnement du groupe motopropulseur.As illustrated in , the thermal supervisor 1 comprises first means 20 constructed and arranged to identify thermal components included in the first thermal system 3 and the second thermal 5 which can be requested to increase or decrease the temperature of the passenger compartment or of an operating element of the powertrain.

Ces composants thermiques sont formés dans l’exemple illustré par :

  • Une résistance chauffante 11,
  • Un aérotherme 12,
  • Un radiateur 13,
  • Un groupe moto-ventilateur 14,
  • Des pompes 15,
  • Des capteurs de température 16,
  • Un Chiller 17,
  • Un condenseur 18, et
  • Des moyens de connexion fluidique 19a, 19b.
These thermal components are formed in the example illustrated by:
  • A heating resistor 11,
  • A fan heater 12,
  • A radiator 13,
  • A motor-fan group 14,
  • Pumps 15,
  • Temperature sensors 16,
  • A Chiller 17,
  • A condenser 18, and
  • Fluid connection means 19a, 19b.

La configuration des composants thermiques du premier système thermique 3 et du deuxième thermique 5 est enregistrée une première fois par les premiers moyens 20 et n’est pas modifiée. Cette configuration est attachée au modèle du véhicule et des options de celui-ci. Cette configuration sera différente, par exemple, si le véhicule est électrique ou hybride, ou encore s’il possède une unique machine électrique de traction ou s’il possède une machine électrique de traction à l’avant et une à l’arrière.The configuration of the thermal components of the first thermal system 3 and the second thermal 5 is recorded a first time by the first means 20 and is not modified. This configuration is attached to the vehicle model and its options. This configuration will be different, for example, if the vehicle is electric or hybrid, or if it has a single electric traction machine or if it has one electric traction machine at the front and one at the rear.

Le superviseur thermique 1 comporte en outre des deuxièmes moyens 21 construits et agencés pour déterminer une situation de fonctionnement du véhicule fonction d’états d’éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur et de températures mesurées.The thermal supervisor 1 further comprises second means 21 constructed and arranged to determine an operating situation of the vehicle based on states of operating elements of the powertrain and measured temperatures.

Une première situation de fonctionnement du véhicule peut par exemple être formée par une situation de recharge de la batterie de traction 7 du véhicule sur une borne de recharge alors que l’habitacle du véhicule est froid. Dans une telle situation de fonctionnement, la température habitacle mesurée est faible et un élément de fonctionnement formé par un convertisseur de courant continu-continu du véhicule est dans un état actif.A first operating situation of the vehicle can for example be formed by a situation of recharging the traction battery 7 of the vehicle on a charging station while the passenger compartment of the vehicle is cold. In such an operating situation, the measured passenger compartment temperature is low and an operating element formed by a DC-DC current converter of the vehicle is in an active state.

Une deuxième situation de fonctionnement du véhicule peut par exemple être formée par une situation de roulage du véhicule alors que la batterie de traction 7 est faiblement chargée. Dans une telle situation de fonctionnement, un élément de fonctionnement formé par une pédale d’accélérateur du véhicule présente un état actif, l’élément de fonctionnement formé par la batterie de traction 7 présente un état de charge faible et la machine électrique de traction 10 présente un état actif et une température élevée.A second vehicle operating situation can for example be formed by a vehicle driving situation while the traction battery 7 is lightly charged. In such an operating situation, an operating element formed by an accelerator pedal of the vehicle has an active state, the operating element formed by the traction battery 7 has a low state of charge and the electric traction machine 10 presents an active state and an elevated temperature.

Afin d’établir cette situation de fonctionnement du véhicule, les deuxièmes moyens 21 sont construits et agencés pour communiquer avec des moyens de contrôle 22 du véhicule, tels que par exemple une unité de contrôle véhicule (plus connue sous l’acronyme VCU pour Vehicle Control Unit en anglais). Cette unité de contrôle véhicule est en effet en mesure de fournir l’ensemble des informations nécessaires pour établir la situation de fonctionnement, comme par exemple des températures mesurées d’éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur (par exemple, une température de la batterie de traction 7 ou une température de la machine électrique de traction 10), une température d’air soufflé dans l’habitacle, une température extérieure, une vitesse de roulage ou encore un état de charge de la batterie de traction, 7.In order to establish this operating situation of the vehicle, the second means 21 are constructed and arranged to communicate with control means 22 of the vehicle, such as for example a vehicle control unit (better known by the acronym VCU for Vehicle Control Unit in English). This vehicle control unit is in fact able to provide all the information necessary to establish the operating situation, such as for example measured temperatures of operating elements of the powertrain (for example, a temperature of the traction battery 7 or a temperature of the electric traction machine 10), a temperature of the air blown into the passenger compartment, an exterior temperature, a driving speed or even a state of charge of the traction battery, 7.

Le superviseur thermique 1 comporte également des troisièmes moyens 23 construits et agencés pour déterminer des besoins thermiques de l’habitacle et d’au moins un des éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur en fonction de la situation de fonctionnement du véhicule, d’une température d’au moins un des éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur et d’une température d’air soufflé dans habitacle. A cette fin, les troisièmes moyens 23 sont construits et agencés pour communiquer avec les deuxièmes moyens 21 construits et agencés pour déterminer une situation de fonctionnement du véhicule et avec les moyens de contrôle 22 du véhicule.The thermal supervisor 1 also comprises third means 23 constructed and arranged to determine the thermal needs of the passenger compartment and of at least one of the operating elements of the powertrain as a function of the operating situation of the vehicle, of a temperature d at least one of the operating elements of the powertrain and a temperature of the air blown into the passenger compartment. To this end, the third means 23 are constructed and arranged to communicate with the second means 21 constructed and arranged to determine an operating situation of the vehicle and with the control means 22 of the vehicle.

Par exemple,

  • S’agissant de la situation de fonctionnement du véhicule, si la batterie de traction du véhicule est en recharge sur une borne de recharge rapide, les troisièmes moyens 23 vont déterminer un besoin de réguler la température de la batterie de traction 7,
  • S’agissant de l’élément de fonctionnement du groupe motopropulseur, si la machine électrique de traction 10 est fortement sollicitée en freinage récupératif, les troisièmes moyens 23 vont déterminer un besoin de diminuer la température de la machine électrique de traction 10,
  • S’agissant de la température habitacle, si la température habitacle est élevée, les troisièmes moyens 23 vont déterminer un besoin de diminuer la température de l’habitacle afin d’assurer le confort des utilisateurs du véhicule.
For example,
  • Regarding the operating situation of the vehicle, if the traction battery of the vehicle is being recharged at a rapid charging station, the third means 23 will determine a need to regulate the temperature of the traction battery 7,
  • Concerning the operating element of the powertrain, if the electric traction machine 10 is heavily loaded in regenerative braking, the third means 23 will determine a need to reduce the temperature of the electric traction machine 10,
  • Regarding the cabin temperature, if the cabin temperature is high, the third means 23 will determine a need to reduce the temperature of the cabin in order to ensure the comfort of the vehicle users.

Le superviseur thermique 1 comporte également des quatrièmes moyens 24 construits et agencés pour prioriser les besoins thermiques déterminés en fonction d’éléments de fonctionnement 7, 10 du groupe motopropulseur nécessitant prioritairement une régulation thermique.The thermal supervisor 1 also includes fourth means 24 constructed and arranged to prioritize the thermal needs determined as a function of operating elements 7, 10 of the powertrain requiring priority thermal regulation.

A cette fin, les quatrièmes moyens 24 sont construits et agencés pour communiquer avec les troisièmes moyens 23 construits et agencés pour déterminer des besoins thermiques de l’habitacle et d’au moins un des éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur.To this end, the fourth means 24 are constructed and arranged to communicate with the third means 23 constructed and arranged to determine the thermal needs of the passenger compartment and at least one of the operating elements of the powertrain.

Cette priorisation peut être effectuée grâce à des schémas de priorisation prédéterminés en fonction des besoins thermiques de l’habitacle et d’au moins un des éléments de fonctionnement du groupe motopropulseur. Il est par exemple préférable de prioriser la sécurité du véhicule et des passagers que le confort des passagers.This prioritization can be carried out using predetermined prioritization schemes according to the thermal needs of the passenger compartment and at least one of the operating elements of the powertrain. For example, it is better to prioritize the safety of the vehicle and passengers than the comfort of passengers.

Par exemple, si la batterie de traction 7 est totalement déchargée, les quatrièmes moyens 24 vont prioriser la recharge de la batterie de traction 7 au confort de l’utilisateur. Ainsi, la régulation en température de l’habitacle va être sacrifiée au bénéfice de la recharge de la batterie de traction 7.For example, if the traction battery 7 is completely discharged, the fourth means 24 will prioritize the recharging of the traction battery 7 for the comfort of the user. Thus, the temperature regulation of the passenger compartment will be sacrificed in favor of recharging the traction battery 7.

Dans un autre exemple, si la température de la machine électrique de traction 10 est trop élevée, les quatrièmes moyens 24 vont prioriser le refroidissement de cette machine électrique de traction 10 au détriment de la température habitacle.In another example, if the temperature of the electric traction machine 10 is too high, the fourth means 24 will prioritize the cooling of this electric traction machine 10 to the detriment of the passenger compartment temperature.

Le superviseur thermique 1 comporte également des cinquièmes moyens 25 construits et agencés pour déterminer un mode de fonctionnement du premier système thermique 3 et du deuxième système thermique 5 en fonction :

  • Des composants thermiques du premier système thermique 3 et du deuxième thermique 5 identifiés par les premiers moyens 20,
  • La priorisation des besoins thermiques déterminée par les quatrièmes moyens 24, et
  • D’une défaillance d’un des composants thermiques.
The thermal supervisor 1 also includes fifth means 25 constructed and arranged to determine an operating mode of the first thermal system 3 and the second thermal system 5 depending on:
  • Thermal components of the first thermal system 3 and the second thermal 5 identified by the first means 20,
  • The prioritization of thermal needs determined by the fourth means 24, and
  • A failure of one of the thermal components.

Autrement dit, ces cinquièmes moyens 25 vont déterminer les composants thermiques qu’il est préférable de solliciter pour répondre aux besoins thermiques priorisés. Si un composant thermique est défaillant, par exemple le groupe moto-ventilateur 14, alors ce mode de fonctionnement déterminé ne tiendra pas compte de ce groupe moto-ventilateur 14.In other words, these fifth means 25 will determine the thermal components that it is preferable to request to meet the prioritized thermal needs. If a thermal component fails, for example the motor-fan unit 14, then this determined operating mode will not take this motor-fan unit 14 into account.

Ces cinquièmes moyens 25 vont ainsi coordonner l’ouverture ou la fermeture des électrovannes 19a, 19b et l’activation ou la désactivation de la résistance chauffante 11, de l’aérotherme 12, du radiateur 13, du groupe moto-ventilateur 14, du Chiller 17, du condenseur 18, des pompes 15 en fonction de besoins thermiques priorisés.These fifth means 25 will thus coordinate the opening or closing of the solenoid valves 19a, 19b and the activation or deactivation of the heating resistor 11, the air heater 12, the radiator 13, the motor-fan group 14, the Chiller 17, the condenser 18, the pumps 15 according to prioritized thermal needs.

A cette fin les cinquièmes moyens 25 sont construits et agencés pour communiquer avec :

  • Les premiers moyens 20 permettent d’identifier les composants thermiques pouvant être sollicités pour augmenter ou diminuer la température de l’habitacle ou d’un élément de fonctionnement du groupe motopropulseur,
  • Les moyens de contrôle 22 du véhicule afin par exemple de détecter une défaillance d’un des composants thermiques,
  • Les quatrièmes moyens 24 construits et agencés pour prioriser les besoins thermiques déterminés.
To this end, the fifth means 25 are constructed and arranged to communicate with:
  • The first means 20 make it possible to identify the thermal components that can be used to increase or decrease the temperature of the passenger compartment or of an operating element of the powertrain,
  • The control means 22 of the vehicle in order, for example, to detect a failure of one of the thermal components,
  • The fourth means 24 constructed and arranged to prioritize the determined thermal needs.

Le superviseur thermique 1 comporte également des sixièmes moyens 26 construits et agencés pour définir une puissance maximale et un régime moteur maximal d’un compresseur de réfrigérant. Ces sixièmes moyens 26 permettent ainsi de réguler la performance du compresseur afin d’en réduire le bruit dans des phases ou le bruit extérieur est faible. Par exemple, pour un véhicule hybride, lors d’une situation de fonctionnement du véhicule dans laquelle son déplacement est assuré au moyen d’une machine électrique de traction, ces sixièmes moyens 26 vont limiter le régime du compresseur pour diminuer le bruit et augmenter le confort de l’utilisateur.The thermal supervisor 1 also includes sixth means 26 constructed and arranged to define a maximum power and a maximum engine speed of a refrigerant compressor. These sixth means 26 thus make it possible to regulate the performance of the compressor in order to reduce the noise in phases where external noise is low. For example, for a hybrid vehicle, during a vehicle operating situation in which its movement is ensured by means of an electric traction machine, these sixth means 26 will limit the speed of the compressor to reduce the noise and increase the user comfort.

A cette fin, les sixièmes moyens 26 sont construits et agencés pour communiquer avec la deuxième unité 4 et les cinquièmes moyens 25 construits et agencés pour déterminer un mode de fonctionnement du premier système thermique 3 et du deuxième système thermique 5.To this end, the sixth means 26 are constructed and arranged to communicate with the second unit 4 and the fifth means 25 constructed and arranged to determine an operating mode of the first thermal system 3 and the second thermal system 5.

Comme illustré à la , un autre aspect de l’invention se rapporte à un véhicule 27 muni d’un superviseur thermique 1 pour véhicule électrique ou hybride similaire à celui illustré en .As illustrated in , another aspect of the invention relates to a vehicle 27 provided with a thermal supervisor 1 for an electric or hybrid vehicle similar to that illustrated in .

Claims (9)

Superviseur thermique (1) pour véhicule (27) électrique ou hybride, ledit superviseur thermique (1) étant caractérisé en ce qu’il est construit et agencé pour commander, afin de réguler thermiquement un habitacle et des éléments de fonctionnement (7, 10) d’un groupe motopropulseur dudit véhicule (27),
  • Une première unité (2) de contrôle et de régulation d’un premier système thermique (3) utilisant un fluide caloporteur comme support de distribution d’une énergie thermique et de l’air comme support de distribution l’énergie thermique, et
  • Une deuxième unité (4) de contrôle et de régulation d’un deuxième système thermique (5) utilisant un réfrigérant comme support de distribution de l’énergie thermique.
Thermal supervisor (1) for an electric or hybrid vehicle (27), said thermal supervisor (1) being characterized in that it is constructed and arranged to control, in order to thermally regulate a passenger compartment and operating elements (7, 10) of a powertrain of said vehicle (27),
  • A first unit (2) for controlling and regulating a first thermal system (3) using a heat transfer fluid as a thermal energy distribution medium and air as a thermal energy distribution medium, and
  • A second unit (4) for controlling and regulating a second thermal system (5) using a refrigerant as a thermal energy distribution medium.
Superviseur thermique (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte des premiers moyens (20) construits et agencés pour identifier des composants thermiques (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a, 19b) du premier système thermique (3) et du deuxième thermique (5) pouvant être sollicités pour augmenter ou diminuer la température de l’habitacle ou d’un élément de fonctionnement (7, 10) du groupe motopropulseur.Thermal supervisor (1) according to the preceding claim characterized in that it comprises first means (20) constructed and arranged to identify thermal components (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a, 19b ) of the first thermal system (3) and the second thermal system (5) which can be requested to increase or decrease the temperature of the passenger compartment or of an operating element (7, 10) of the powertrain. Superviseur thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte des deuxièmes moyens (21) construits et agencés pour déterminer une situation de fonctionnement du véhicule (1) en fonction d’états d’éléments de fonctionnement (7, 10) d’un groupe motopropulseur et de températures desdits éléments de fonctionnement (7, 10).Thermal supervisor (1) according to any one of the preceding claims characterized in that it comprises second means (21) constructed and arranged to determine an operating situation of the vehicle (1) as a function of states of operating elements (7, 10) of a powertrain and temperatures of said operating elements (7, 10). Superviseur thermique (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte des troisièmes moyens (23) construits et agencés pour déterminer des besoins thermiques de l’habitacle et d’au moins un des éléments de fonctionnement (7, 10) du groupe motopropulseur en fonction de la situation de fonctionnement du véhicule (27), d’une température d’au moins un des éléments de fonctionnement (7, 10) et d’une température d’air soufflé dans l’habitacle.Thermal supervisor (1) according to the preceding claim characterized in that it comprises third means (23) constructed and arranged to determine the thermal needs of the passenger compartment and at least one of the operating elements (7, 10) of the powertrain as a function of the operating situation of the vehicle (27), a temperature of at least one of the operating elements (7, 10) and a temperature of the air blown into the passenger compartment. Superviseur thermique (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte des quatrièmes moyens (24) construits et agencés pour prioriser les besoins thermiques déterminés en fonction d’éléments de fonctionnement (7, 10) du groupe motopropulseur nécessitant prioritairement une régulation thermique.Thermal supervisor (1) according to the preceding claim characterized in that it comprises fourth means (24) constructed and arranged to prioritize the thermal needs determined as a function of operating elements (7, 10) of the powertrain requiring priority regulation thermal. Superviseur thermique (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte des cinquièmes moyens (25) construits et agencés pour déterminer un mode de fonctionnement du premier système thermique (3) et du deuxième système thermique (5) en fonction :
  • D’une présence de composants thermiques (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a, 19b) du premier système thermique (3) et du deuxième thermique (5) identifiés par les premiers moyens (20) ; et
  • De la priorisation des besoins thermiques déterminée par les quatrièmes moyens (24).
Thermal supervisor (1) according to the preceding claim characterized in that it comprises fifth means (25) constructed and arranged to determine an operating mode of the first thermal system (3) and the second thermal system (5) depending on:
  • A presence of thermal components (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a, 19b) of the first thermal system (3) and the second thermal (5) identified by the first means (20) ; And
  • The prioritization of thermal needs determined by the fourth means (24).
Superviseur thermique (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que les cinquièmes moyens (25) sont en outre construits et agencés pour déterminer un mode de fonctionnement du premier système thermique (3) et du deuxième système thermique (5) en fonction d’une défaillance d’un des composants thermiques (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a, 19b).Thermal supervisor (1) according to the preceding claim characterized in that the fifth means (25) are further constructed and arranged to determine an operating mode of the first thermal system (3) and the second thermal system (5) as a function of a failure of one of the thermal components (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a, 19b). Superviseur thermique (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce qu’il comporte des sixièmes moyens (6) construits et agencés pour définir une puissance maximale et un régime moteur maximal d’un compresseur de réfrigérant en fonction d’une situation de fonctionnement du véhicule (1).Thermal supervisor (1) according to claim 3 characterized in that it comprises sixth means (6) constructed and arranged to define a maximum power and a maximum engine speed of a refrigerant compressor as a function of an operating situation of the vehicle (1). Véhicule (27) électrique ou hybride caractérisé en ce qu’il comporte un superviseur thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.Electric or hybrid vehicle (27) characterized in that it comprises a thermal supervisor (1) according to any one of the preceding claims.
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