ITBO20090181A1 - Sistema di raffreddamento per un veicolo con propulsione ibrida - Google Patents

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ITBO20090181A1
ITBO20090181A1 IT000181A ITBO20090181A ITBO20090181A1 IT BO20090181 A1 ITBO20090181 A1 IT BO20090181A1 IT 000181 A IT000181 A IT 000181A IT BO20090181 A ITBO20090181 A IT BO20090181A IT BO20090181 A1 ITBO20090181 A1 IT BO20090181A1
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IT
Italy
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cooling system
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heat
refrigerant
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IT000181A
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English (en)
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Franco Cimatti
Fabrizio Favaretto
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Ferrari Spa
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Description

DESCRIZIONE
“SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO PER UN VEICOLO CON PROPULSIONE IBRIDAâ€
SETTORE DELLA TECNICA-La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema di raffreddamento per un veicolo con propulsione ibrida.
ARTE ANTERIORE
Un veicolo ibrido comprende un motore a combustione interna, il quale trasmette la coppia motrice alle ruote motrici mediante una trasmissione provvista di un cambio, ed almeno una macchina elettrica che à ̈ alimentata da un convertitore elettronico di potenza collegata meccanicamente alle ruote motrici. La macchina elettrica viene pilotata da un azionamento elettrico collegato ad un sistema di accumulo elettrico tipicamente costituito da un pacco di batterie chimiche eventualmente collegate in parallelo ad uno o più supercondensatori.
Durante la marcia del veicolo à ̈ possibile: una modalità di funzionamento termica, in cui la coppia motrice à ̈ generata solo dal motore a combustione ed eventualmente la macchina elettrica opera come generatore per ricaricare il sistema di accumulo elettrico; una modalità di funzionamento elettrica, in cui il motore a combustione à ̈ spento e la coppia motrice à ̈ generata solo dalla macchina elettrica operante come motore; oppure una modalità di funzionamento combinata, in cui la coppia motrice à ̈ generata sia dal motore a combustione, sia dalla macchina elettrica operante come motore. Inoltre, per aumentare l’efficienza energetica complessiva durante tutte le fasi di decelerazione, la macchina elettrica può venire utilizzata come generatore per realizzare una decelerazione rigenerativa in cui l’energia cinetica posseduta dal veicolo invece di venire completamente dissipata in attriti viene in parte convertita in energia elettrica che viene immagazzina nel sistema di accumulo elettrico.
Un veicolo ibrido comprende un sistema di raffreddamento, il quale deve essere in grado sia di raffreddare il motore termico, sia la macchina elettrica ed il relativo convertitore elettronico di potenza. Nei veicoli ibridi noti, il sistema di raffreddamento à ̈ generalmente complesso ed ingombrante e non à ̈ in grado di offrire un raffreddamento efficiente di tutte le componenti in tutte le possibili situazioni operative.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un sistema di raffreddamento per un veicolo con propulsione ibrida, il quale sia privo degli inconvenienti sopra descritti e sia nel contempo di facile ed economica realizzazione.
Secondo la presente invenzione viene fornito un sistema di raffreddamento per un veicolo con propulsione ibrida secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:
la figura 1 Ã ̈ una vista schematica, in pianta e con parti asportate per chiarezza di veicolo ibrido provvisto di un sistema di raffreddamento realizzato in accordo con la presente invenzione;
la figura 2 Ã ̈ una vista schematica del sistema di raffreddamento del veicolo della figura 1;
la figura 3 Ã ̈ una vista in pianta, schematica e con parti asportate per chiarezza di un sistema di accumulo del veicolo della figura 1;
la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione, schematica e con parti asportate per chiarezza del sistema di accumulo della figura 3;
la figura 5 Ã ̈ una vista in pianta, schematica e con parti asportate per chiarezza di un convertitore elettronico di potenza del veicolo della figura 1; e
la figura 6 Ã ̈ una vista in sezione, schematica e con parti asportate per chiarezza del convertitore elettronico di potenza della figura 5.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE
Nella figura 1, con il numero 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un sistema di raffreddamento per un veicolo con propulsione ibrida provvisto di due ruote 2 anteriori e di due ruote 3 posteriori motrici, che ricevono la coppia motrice da un sistema 4 di motopropulsione ibrido.
Il sistema 4 di motopropulsione ibrido comprende un motore 5 termico a combustione interna, il quale à ̈ disposto in posizione anteriore ed à ̈ provvisto di un albero 6 motore, una trasmissione 7 servocomandata, la quale trasmette la coppia motrice generata dal motore 5 a combustione interna verso le ruote 3 posteriori motrici, ed una macchina 8 elettrica reversibile (cioà ̈ che può funzionare sia come motore elettrico assorbendo energia elettrica e generando un coppia meccanica motrice, sia come generatore elettrico assorbendo energia meccanica e generando energia elettrica) che à ̈ meccanicamente collegata alla trasmissione 7 servocomandata.
La trasmissione 7 servocomandata comprende un albero 9 di trasmissione che à ̈ da un lato à ̈ angolarmente solidale all’albero 6 motore e dall’altro lato à ̈ meccanicamente collegato ad un cambio 10, il quale à ̈ disposto in posizione posteriore e trasmette il moto alle ruote 3 posteriori motrice mediante due semiassi 11 che ricevono il moto da un differenziale 12. La macchina 8 elettrica reversibile à ̈ meccanicamente collegata al cambio 10 ed à ̈ pilotata da un convertitore 13 elettronico di potenza collegato ad un sistema 14 di accumulo, il quale à ̈ atto ad immagazzinare energia elettrica e comprende una serie di dispositivi 15 di accumulo (illustrati in dettaglio nelle figure 3 e 4) costituiti da batterie chimiche e/o supercondensatori.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, il veicolo 1 comprende un sistema 16 di raffreddamento, il quale ha il compito di raffreddare il motore 5 termico, il cambio 10, la macchina 8 elettrica, il convertitore 13 elettronico di potenza, ed il sistema 14 di accumulo.
Il sistema 16 di raffreddamento comprende un circuito 17 idraulico all’interno del quale scorre un fluido refrigerante che à ̈ tipicamente costituito da acqua miscelata ad un additivo anticongelante. Il circuito 17 idraulico comprende un ramo 18 principale, il quale à ̈ collocato in posizione anteriore ed effettua il raffreddamento del motore 5 termico, ed un ramo 19 secondario, il quale à ̈ collocato in posizione posteriore, à ̈ collegato in parallelo al ramo 18 principale, ed effettua il raffreddamento del cambio 10, della macchina 8 elettrica, del convertitore 13 elettronico di potenza, e del sistema 14 di accumulo.
Il ramo 18 principale comprende due radiatori 20 (cioà ̈ due scambiatori 20 di calore del tipo acqua/aria), i quali sono disposti in posizione frontale per essere investiti dall’aria quando il veicolo 1 à ̈ in movimento e sono collegati tra loro in serie (cioà ̈ il fluido refrigerante attraversa prima un radiatore 20a e quindi attraversa l’altro radiatore 20b); in alternativa i due radiatori 20 potrebbero essere collegati tra loro in serie oppure potrebbe essere previsto un unico radiatore 20. Inoltre, il ramo 18 principale comprende una pompa 21 azionata meccanicamente, la quale determina la circolazione del fluido refrigerante lungo il ramo 18 principale ed à ̈ azionata direttamente dall’albero 6 motore del motore 5.
Il ramo 18 principale comprende un condotto 22 che collega una uscita di un labirinto di raffreddamento del blocco motore del motore 5 con un ingresso del radiatore 20a, un condotto 23 che collega una uscita del radiatore 20a ad un ingresso del radiatore 20b, un condotto 24 che collega una uscita del radiatore 20b ad un ingresso di uno scambiatore 25 del tipo acqua/olio che raffredda l’olio di lubrificazione del motore 5 termico, un condotto 26 che collega una uscita dello scambiatore 25 con un ingresso della pompa 21, ed un condotto 27 che collega una uscita della pompa 21 con un ingresso del labirinto di raffreddamento del blocco motore del motore 5.
Secondo una preferita forma di attuazione, il ramo 18 principale comprende un condotto 28 di bypass, il quale à ̈ regolato da una valvola 29 di bypass a tre vie pilotata elettronicamente ed à ̈ disposto in parallelo ai due radiatori 20 (in alternativa, la valvola 29 di bypass potrebbe essere termostatica). Quando la valvola 29 di bypass à ̈ chiusa, il liquido refrigerante scorre attraverso i radiatori 20, mentre quando la valvola 29 di bypass à ̈ aperta scorre attraverso il condotto 28 di bypass e non scorre attraverso i radiatori 20. La valvola 29 di bypass viene pilotata in funzione della temperatura del liquido refrigerante che viene misurata da un sensore di temperatura (noto e non illustrato) disposto lungo il ramo 18 principale del circuito 17 idraulico. Quando la temperatura del liquido refrigerante à ̈ al di sotto di una valore di soglia minimo (cioà ̈ quando il veicolo 1 à ̈ “freddo†), la valvola 29 di bypass viene aperta per evitare che il fluido refrigerante attraversi i radiatori 20 e quindi trattenere il più possibile il calore prodotto all’interno del veicolo 1 in modo da accelerare il riscaldamento; invece, quando la temperatura del liquido refrigerante à ̈ al di sopra del valore di soglia minimo (cioà ̈ quando il veicolo 1 à ̈ “caldo†), la valvola 29 di bypass viene chiusa per fare circolare il fluido refrigerante attraversi i radiatori 20 in modo da consentire la dispersione nell’ambiente esterno del calore prodotto all’interno del veicolo 1.
Il ramo 19 secondario à ̈ collegato in parallelo al ramo 18 principale, à ̈ privo di radiatori (quindi utilizza i radiatori 20 del ramo 18 principale), si origina a partire da una derivazione 30 di partenza disposta lungo il condotto 24 a monte dello scambiatore 25 che raffredda l’olio di lubrificazione del motore 5 termico, e termina in una derivazione 31 di arrivo disposta lungo il condotto 26 a monte della pompa 21. Il ramo 19 secondario comprende una pompa 32 azionata elettricamente, la quale determina la circolazione del fluido refrigerante lungo il ramo 19 secondario e, secondo una preferita forma di attuazione, à ̈ integrata con il convertitore 13 elettronico di potenza per formare una unica unità racchiusa in un contenitore 33 comune.
Inoltre, il ramo 19 secondario comprende un condotto 34 che collega la derivazione 30 di partenza ad un ingresso di uno scambiatore 35 di calore (illustrato nelle figure 3 e 4) del sistema 14 di accumulo, un condotto 36 che collega una uscita dello scambiatore 35 di calore ad un ingresso della pompa 32, un condotto 37 che collega una uscita della pompa 32 ad un ingresso di uno scambiatore 38 di calore (illustrato nelle figure 5 e 6) del convertitore 13 elettronico di potenza, un condotto 39 che collega una uscita dello scambiatore 38 di calore ad un ingresso di un labirinto di raffreddamento della macchina 8 elettrica, un condotto 40 che collega una uscita del labirinto di raffreddamento della macchina 8 elettrica ad un ingresso di uno scambiatore 41 di calore del tipo acqua/olio che raffredda l’olio di lubrificazione del cambio 10, ed un condotto 42 che collega una uscita dello scambiatore 41 di calore alla derivazione 31 di arrivo.
Lungo il condotto 26 ed a monte della derivazione 31 di arrivo (cioà ̈ tra l’uscita dello scambiatore 25 e la derivazione 31 di arrivo) à ̈ disposta una valvola 43 di non ritorno (cioà ̈ una valvola unidirezionale), la quale permette un flusso del fluido refrigerante solo dallo scambiatore 25 verso la pompa 21 e non viceversa; più in generale, la valvola 43 di non ritorno à ̈ disposta tra la derivazione 30 di partenza e la derivazione 31 di arrivo e permette un flusso del fluido refrigerante lungo il ramo 18 principale solo dalla derivazione 30 di partenza alla derivazione 31 di arrivo e non viceversa. La funzione della valvola 43 di non ritorno à ̈ di impedire che quando solo la pompa 32 à ̈ attiva il fluido refrigerante possa passare dalla derivazione 31 di arrivo alla derivazione 30 di partenza attraverso lo scambiatore 25 e quindi bypassando i radiatori 20.
Secondo una preferita forma di attuazione, in parallelo alla pompa 21 à ̈ disposto un circuito 44 di bypass che à ̈ regolato da una valvola 45 a due vie pilotata elettronicamente. La valvola 45 viene aperta quando il motore 5 termico à ̈ acceso (e quindi la pompa 21 azionata meccanicamente dall’albero 6 motore à ̈ attiva) per permettere un corretto funzionamento della pompa 21 stessa; invece, la valvola 45 viene chiusa quando il motore 5 termico à ̈ spento (e quindi la pompa 21 azionata meccanicamente dall’albero 6 motore à ̈ ferma) per permettere al fluido refrigerante di circolare evitando le pesanti perdite di carico imposte dalla pompa 21 ferma. In alternativa al circuito 44 di bypass à ̈ possibile realizzare una pompa 21 che quando à ̈ ferma presenta delle perdite di carico ridotte per il suo attraversamento.
Quando il motore 5 à ̈ acceso la circolazione del fluido refrigerante attraverso il ramo 18 principale à ̈ garantita essenzialmente dalla pompa 21 che à ̈ azionata meccanicamente dall’albero 6 motore e quindi opera con continuità (cioà ̈ senza pause). Quando il motore 5 à ̈ acceso, la circolazione del fluido refrigerante attraverso il ramo 19 secondario à ̈ legata all’intervento della pompa 32 azionata elettricamente che viene accesa quando serve, cioà ̈ quando si vuole trasferire calore da almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario verso il ramo 18 principale (o anche viceversa). In altre parole, quando la pompa 32 à ̈ spenta la circolazione del fluido refrigerante attraverso il ramo 19 secondario à ̈ molto limitata, in quanto il fluido refrigerante spinto dalla pompa 21 incontra una resistenza idraulica molto minore nel fluire dalla derivazione 30 di partenza alla derivazione 31 di arrivo attraverso lo scambiatore 25 piuttosto che attraverso il ramo 19 secondario (si tenga conto anche del fatto che la pompa 32 spenta costituito un ulteriore ostacolo alla circolazione del fluido refrigerante). Per avere un minimo di circolazione del fluido refrigerante attraverso il ramo 19 secondario anche quando la pompa 32 à ̈ spenta, à ̈ opportuno che la pompa 32 venga realizzata in modo tale da opporre il minimo di resistenza idraulica possibile quando à ̈ spenta. Quando à ̈ necessario trasferire calore da almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario verso il ramo 18 principale (o anche viceversa) viene accesa la pompa 32; tale trasferimento di calore da almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario verso il ramo 18 principale (o anche viceversa) può essere finalizzato a raffreddare almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario (quindi trasferire calore ai radiatori 20), può essere finalizzato a riscaldare i componenti del ramo 18 principale (ovviamente quando il veicolo 1 à ̈ freddo, cioà ̈ la temperatura del liquido refrigerante à ̈ inferiore al valore di soglia minimo) oppure può essere finalizzato a riscaldare i componenti del ramo 19 principale.
Oltre che per trasferire calore da almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario verso il ramo 18 principale, la pompa 32 può venire accesa anche per aumentare la circolazione del fluido refrigerante lungo il ramo 18 principale in modo da massimizzare lo scambio termico tra il motore 5 termico e i radiatori 20 quando la temperatura del motore 5 termico à ̈ particolarmente elevata; in altre parole, la pompa 32 può venire utilizzate per aumentare l’azione della pompa 21 in caso di picchi termici del motore 5 termico.
Quando il motore 5 termico à ̈ spento, la pompa 21 à ̈ ferma (quindi viene normalmente bypassata aprendo la valvola 45 di bypass) e la circolazione del fluido refrigerante attraverso il circuito 17 idraulico à ̈ affidata unicamente alla pompa 32 che viene accesa quanto necessario, tipicamente quando à ̈ necessario trasferire calore da almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario verso il ramo 18 principale per raffreddare almeno uno dei componenti del ramo 19 secondario e/o per mantenere caldi i componenti del ramo 18 principale.
Secondo quanto illustrato nelle figure 3 e 4, il sistema 14 di accumulo comprende un condotto termico 46 (“heat pipe†) di forma piatta costituito da un corpo 47 cavo di metallo termoconduttore (tipicamente rame o alluminio) contenente una piccola quantità di refrigerante 48 (ad esempio acqua, etanolo o ammoniaca) allo stato liquido mentre il resto del corpo 47 cavo à ̈ riempito dal vapore del refrigerante 48, in modo che non siano presenti altri gas. Il condotto termico 46 trasferisce il calore da una estremità calda all'altra estremità fredda per mezzo dell'evaporazione e condensazione del refrigerante 48. L’estremità calda, a contatto con una sorgente di calore, cede calore al refrigerante 48 liquido che vaporizza e perciò aumenta la pressione del vapore nel corpo 47 cavo; inoltre, il calore latente di vaporizzazione assorbito dal refrigerante 48 liquido fa diminuire la temperatura all'estremità calda. La pressione del refrigerante 48 allo stato di vapore vicino all'estremità calda à ̈ più alta di quella d'equilibrio all'estremità fredda, perciò questa differenza di pressione fa sì che ci sia un trasferimento molto veloce di refrigerante 48 allo stato di vapore verso l'estremità fredda, dove il refrigerante 48 allo stato di vapore in eccesso rispetto all'equilibrio condensa, cedendo calore all'estremità fredda. Il refrigerante 48 liquido rifluisce quindi all'estremità calda: se il condotto termico 46 à ̈ orientato verticalmente (con l'estremità calda in basso) potrebbe essere sufficiente la forza di gravità, altrimenti si sfrutta l'azione di capillarità delle pareti del corpo 47 cavo che devono venire adeguatamente conformate. In altre parole, le pareti interne del corpo 47 cavo sono fatte in modo da favorire la risalita per capillarità del refrigerante 48 liquido; ciò viene realizzato, ad esempio, applicando per sinterizzazione metallo in polvere sulle pareti interne del corpo 47 cavo o ricavando una serie di scanalature longitudinali sulle pareti interne del corpo 47 cavo.
Una parete superiore del condotto termico 46 à ̈ disposta a contatto dei dispositivi 15 di accumulo in modo da favorire uno scambio termico diretto (cioà ̈ per conduzione) tra il condotto termico 46 ed i dispositivi 15 di accumulo; inoltre, la parete superiore del condotto termico 46 à ̈ disposta a contatto dello scambiatore 35 di calore in modo da favorire uno scambio termico diretto (cioà ̈ per conduzione) tra il condotto termico 46 e lo scambiatore 35 di calore.
Una prima funzione del condotto termico 46 à ̈ di equilibrare la temperatura del dispositivi 15 di accumulo, cioà ̈ di fare in modo che tutti i dispositivi 15 di accumulo abbiano la stessa temperatura; tale condizione à ̈ particolarmente importante nel caso di batterie chimiche al litio, in quanto se un dispositivo 15 di accumulo presentasse una temperatura superiore degli altri subirebbe delle sollecitazioni elettrochimiche particolarmente elevate che potrebbero anche provocare dei danni irreparabili. Inoltre, una seconda funzione del condotto termico 46 à ̈ di trasferire calore da una estremità (calda) in corrispondenza dei dispositivi 15 di accumulo all'altra estremità (fredda) in corrispondenza dello scambiatore 35 di calore.
E’ importante osservare che il condotto termico 46 à ̈ molto efficiente nel trasferire calore, molto più di una piastra di rame piena con la stessa sezione. Inoltre, il condotto termico 46 può essere particolarmente sottile (lo spessore può essere anche di pochi millimetri) e quindi molto leggero (essendo interamente cavo). In una alternativa forma di attuazione più semplice e dalle minori prestazioni il condotto termico 46 può essere sostituito da una analoga piastra piena di metallo termoconduttore.
Secondo una possibile forma di attuazione, tra ciascun dispositivo 15 di accumulo e la parete superiore del condotto termico 46 può essere interposto uno strato di materiale che à ̈ termicamente conduttore ed elettricamente isolante in modo da aumentare l’isolamento elettrico tra i dispositivi 15 di accumulo ed il condotto termico 46.
Secondo quanto illustrato nelle figure 5 e 6, il contenitore 33 comune della pompa 32 e del convertitore 13 elettronico di potenza comprende un condotto termico 49 (“heat pipe†) di forma piatta costituito da un corpo 50 cavo di metallo termoconduttore (tipicamente rame o alluminio) contenente una piccola quantità di refrigerante 51 (ad esempio acqua, etanolo o ammoniaca) allo stato liquido mentre il resto del corpo 50 cavo à ̈ riempito dal vapore del refrigerante 51, in modo che non siano presenti altri gas. Il condotto termico 49 à ̈ del tutto analogo al condotto termico 46 descritto in precedenza, si rimanda quindi a quando descritto in precedenza con riferimento al condotto termico 46 per una descrizione più dettagliata del condotto termico 49.
Ad una parete superiore del corpo 50 cavo sono appoggiati il convertitore 13 elettronico di potenza della macchina 8 elettrica, un convertitore 52 elettronico di potenza della pompa 32, la pompa 32 e lo scambiatore 38 di calore; in alternativa, la pompa 32 potrebbe essere disposta di fianco al condotto termico 49. La funzione del condotto termico 49 à ̈ di trasferire calore da una estremità (calda) in corrispondenza dei convertitori 13 e 52 elettronici di potenza all'altra estremità (fredda) in corrispondenza dello scambiatore 38 di calore.
Anche in questo caso, in una alternativa forma di attuazione più semplice e dalle minori prestazioni il condotto termico 49 può essere sostituito da una analoga piastra piena di metallo termoconduttore. Inoltre, secondo una possibile forma di attuazione tra i convertitori 13 e 52 elettronici di potenza e la parete superiore del condotto termico 49 può essere interposto uno strato di materiale che à ̈ termicamente conduttore ed elettricamente isolante in modo da aumentare l’isolamento elettrico tra i convertitori 13 e 52 elettronici di potenza ed il condotto termico 46.
Il fatto di alloggiare la pompa 32 (ed il corrispondente convertitore 52 elettronico di potenza) assieme al convertitore 13 elettronico di potenza in un unico contenitore 33 comune permette di ottimizzare gli ingombri e soprattutto permette di minimizzare i collegamenti elettrici; in altre parole, il convertitore 13 elettronico di potenza à ̈ ovviamente collegato elettricamente al sistema 14 di accumulo e quindi non à ̈ necessario prevedere un ulteriore collegamento elettrico tra il convertitore 52 elettronico di potenza ed il sistema 14 di accumulo.
Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, lungo il ramo 19 secondario può essere prevista una valvola di intercettazione, la quale viene pilotata elettronicamente per interrompere il ramo 19 secondario quando non si vuole fare circolare il fluido refrigerante attraverso il ramo 19 secondario stesso.
Il sistema 16 di raffreddamento sopra descritto presenta numerosi vantaggi, in quanto à ̈ di semplice ed economica realizzazione, presenta un ingombro complessivo contenuto e soprattutto à ̈ in grado di offrire un raffreddamento efficiente di tutte le componenti in tutte le possibili situazioni operative.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema (16) di raffreddamento per un veicolo (1) con propulsione ibrida; il sistema (16) di raffreddamento comprende un circuito (17) idraulico all’interno del quale scorre un fluido refrigerante e presenta: un ramo (18) principale, il quale effettua il raffreddamento di un motore (5) termico e comprende almeno una prima pompa (21) azionata meccanicamente dal motore (5) termico ed almeno un radiatore (20) che viene investito dall’aria quando il veicolo (1) à ̈ in movimento; ed un ramo (19) secondario, il quale à ̈ collegato in parallelo al ramo (18) principale mediante una derivazione (30) di partenza ed una derivazione (31) di arrivo, à ̈ privo di radiatori, effettua il raffreddamento di una macchina (8) elettrica reversibile meccanicamente collegabile alle ruote (3) motrici e di un primo convertitore (13) elettronico di potenza che pilota la macchina (8) elettrica, e comprende almeno una seconda pompa (32) azionata elettricamente; il sistema (16) di raffreddamento à ̈ caratterizzato dal fatto che il ramo (18) principale comprende una valvola (43) di non ritorno, la quale à ̈ disposta tra la derivazione (30) di partenza e la derivazione (31) di arrivo e permette un flusso del fluido refrigerante lungo il ramo (18) principale solo dalla derivazione (30) di partenza alla derivazione (31) di arrivo e non viceversa.
  2. 2) Sistema (16) di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, in cui il ramo (19) secondario effettua il raffreddamento di un sistema (14) di accumulo, il quale à ̈ atto ad immagazzinare energia elettrica, à ̈ collegato al primo convertitore (13) elettronico di potenza e comprende almeno un dispositivo (15) di accumulo.
  3. 3) Sistema (16) di raffreddamento secondo la rivendicazione 2, in cui: il sistema (14) di accumulo comprende un primo condotto termico (46) di forma piatta costituito da un corpo (47) cavo di metallo termoconduttore contenente una piccola quantità di refrigerante (48) allo stato liquido mentre il resto del corpo (47) cavo à ̈ riempito dal vapore del refrigerante (48); ed una parete superiore del primo condotto termico (46) à ̈ disposta a contatto del dispositivo (15) di accumulo ed à ̈ disposta a contatto di un primo scambiatore (35) di calore attraversato dal fluido refrigerante che circola lungo il ramo (19) secondario.
  4. 4) Sistema (16) di raffreddamento secondo la rivendicazione 3, in cui tra il dispositivo (15) di accumulo e la parete superiore del condotto termico (46) à ̈ interposto uno strato di materiale che à ̈ termicamente conduttore ed elettricamente isolante.
  5. 5) Sistema (16) di raffreddamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la seconda pompa (32) azionata elettricamente à ̈ integrata con il primo convertitore (13) elettronico di potenza per formare una unica unità racchiusa in un contenitore (33) comune.
  6. 6) Sistema (16) di raffreddamento secondo la rivendicazione 5, in cui il contenitore (33) comune della seconda pompa (32) e del primo convertitore (13) elettronico di potenza comprende un secondo condotto termico (49) di forma piatta costituito da un corpo (50) cavo di metallo termoconduttore contenente una piccola quantità di refrigerante (51) (allo stato liquido mentre il resto del corpo (50) cavo à ̈ riempito dal vapore del refrigerante (51); e una parete superiore del secondo corpo (50) cavo à ̈ disposta a contatto del primo convertitore (13) elettronico di potenza della macchina (8) elettrica, à ̈ disposta a contatto di un secondo convertitore (52) elettronico di potenza della seconda pompa (32), ed à ̈ disposta a contatto di un secondo scambiatore (38) di calore attraversato dal fluido refrigerante che circola lungo il ramo (19) secondario.
  7. 7) Sistema (16) di raffreddamento secondo la rivendicazione 6, in cui tra i convertitori (13, 52) elettronici di potenza e la parete superiore del secondo condotto termico (49) à ̈ interposto presente uno strato di materiale che à ̈ termicamente conduttore ed elettricamente isolante.
  8. 8) Sistema (16) di raffreddamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il ramo (18) principale comprende un primo condotto (28) di bypass, il quale à ̈ disposto in parallelo al radiatore (20) ed à ̈ regolato da una prima valvola (29) di bypass a tre vie pilotata in funzione della temperatura del liquido refrigerante.
  9. 9) Sistema (16) di raffreddamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il ramo (18) principale comprende un secondo circuito (44) di bypass, il quale à ̈ disposto in parallelo alla prima pompa (21) ed à ̈ regolato da una seconda valvola (45) a due vie che viene chiusa quando il motore (5) termico à ̈ spento.
  10. 10) Sistema (16) di raffreddamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui il ramo (19) secondario comprende un primo scambiatore (41) di calore del tipo acqua/olio che raffredda l’olio di lubrificazione di un cambio (10) del veicolo (1).
  11. 11) Sistema (16) di raffreddamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui il ramo (18) principale comprende un secondo scambiatore (25) di calore del tipo acqua/olio che raffredda l’olio di lubrificazione del motore (5) termico.
  12. 12) Sistema (16) di raffreddamento secondo la rivendicazione 11, in cui il secondo scambiatore (25) di calore à ̈ disposto tra la derivazione (30) di partenza e la derivazione (31) di arrivo.
  13. 13) Sistema (16) di raffreddamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui il ramo (19) secondario comprende una valvola di intercettazione, la quale viene pilotata elettronicamente per interrompere il ramo (19) secondario quando non si vuole fare circolare il fluido refrigerante attraverso il ramo (19) secondario stesso.
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