FR3077336A1 - Circuit de fluide refrigerant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) pour véhicule, comprenant une conduite principale (3) comprenant un dispositif de compression (2) et une unité de condensation (11), une première branche (4), une deuxième branche (5) et une troisième branche (6), la première branche (4) comprenant un premier organe de détente (12) et un premier échangeur de chaleur (13), la deuxième branche (5) comprenant un deuxième organe de détente (15) et un deuxième échangeur de chaleur (16), le premier échangeur de chaleur (13) et le deuxième échangeur de chaleur (16) étant configurés pour traiter thermiquement un élément (14) d'une chaîne de traction électrique du véhicule, la troisième branche (6) comprenant un troisième organe de détente (17) et un échangeur thermique (18) configuré pour traiter thermiquement un flux d'air intérieur (FA). Application aux véhicules automobiles.

Description

Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant pour véhicule, notamment pour véhicule automobile.

Les véhicules automobiles sont couramment équipés d’un circuit de fluide réfrigérant utilisé pour chauffer ou refroidir différentes zones ou différents composants du véhicule. Il est notamment connu d’utiliser ce circuit de fluide réfrigérant pour traiter thermiquement un flux d’air envoyé dans l’habitacle du véhicule équipé d’un tel circuit.

Dans une autre application de ce circuit, il est connu de l’utiliser pour refroidir un élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule, tel un dispositif de stockage électrique utilisé pour fournir une énergie à un moteur électrique capable de mettre en mouvement ledit véhicule. Le circuit de fluide réfrigérant fournit ainsi l’énergie capable de refroidir le dispositif de stockage électrique pendant son utilisation en phases de roulage. Le circuit de fluide réfrigérant est ainsi dimensionné pour refroidir ce dispositif de stockage électrique pour des températures qui restent modérées.

Il est également connu de charger le dispositif de stockage électrique du véhicule en le raccordant pendant plusieurs heures au réseau électrique domestique. Cette technique de charge longue permet de maintenir la température du dispositif de stockage électrique en dessous d’un certain seuil, ce qui permet de se passer de tout système de refroidissement du dispositif de stockage électrique.

Une nouvelle technique de charge a fait son apparition récemment. Elle consiste à charger le dispositif de stockage électrique sous une tension et un ampérage élevés, de manière à charger le dispositif de stockage électrique en un temps maximum de quelques dizaines de minutes. Cette charge rapide implique un échauffement du dispositif de stockage électrique qu’il convient de traiter. Par ailleurs, il faut considérer la possibilité que les occupants du véhicule restent à l’intérieur du véhicule tout ou partie du temps de charge mentionné ci-dessus. Il faut alors également traiter thermiquement l’habitacle pendant cette charge rapide pour maintenir des conditions de confort acceptables par les occupants, notamment quand la température extérieure au véhicule dépasse 3O°C. Ces deux demandes en refroidissement impliquent un dimensionnement du système qui le rend peu compatible avec les contraintes des véhicules automobiles actuels, notamment les véhicules mus par un moteur électrique.

Le problème technique réside donc dans la capacité d’une part à dissiper les calories générées par l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule et d’autre part à refroidir l’habitacle, tant en limitant la consommation et/ou l’encombrement et/ou les nuisances sonores d’un système capable de remplir simultanément ces deux fonctions.

L’invention s’inscrit dans ce contexte et propose une solution technique qui concoure à l’atteinte de ce double objectif, comme maintenir le dispositif de stockage électrique en-dessous d’une température seuil pendant une charge rapide et refroidir l’habitacle du véhicule, au moyen d’un circuit de fluide réfrigérant astucieusement conçu pour fonctionner avec un premier échangeur de chaleur et/ou un second échangeur de chaleur selon la puissance de refroidissement requise au niveau du dispositif de stockage électrique.

L'invention a donc pour objet un circuit de fluide réfrigérant pour véhicule, le circuit comprenant une conduite principale comprenant un dispositif de compression du fluide réfrigérant et une unité de condensation du fluide réfrigérant, le circuit comprenant au moins trois branches parmi lesquelles une première branche, une deuxième branche et une troisième branche, les trois branches étant en parallèles les unes par rapport aux autres en étant disposées en série de la conduite principale, la première branche comprenant un premier organe de détente et un premier échangeur de chaleur, la deuxième branche comprenant un deuxième organe de détente et un deuxième échangeur de chaleur, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur étant configurés pour traiter thermiquement au moins un élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule, la troisième branche comprenant un troisième organe de détente et un échangeur thermique configuré pour traiter thermiquement un flux d’air intérieur destiné à un habitacle du véhicule. Le circuit est ainsi doté de deux échangeurs de chaleur disposés en parallèle. Ces deux échangeurs de chaleur sont précédés chacun, du point de vue du fluide réfrigérant, par un organe de détente. Le premier organe de détente est couplé au premier échangeur de chaleur. Le deuxième organe de détente est couplé au deuxième échangeur thermique. Cette parallélisation du premier échangeur de chaleur et du deuxième échangeur de chaleur permet d’utiliser soit le premier échangeur de chaleur soit le deuxième échangeur de chaleur pour de faibles puissance de refroidissement, tout en conservant des échanges thermiques optimaux. Par ailleurs, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur peuvent être tous deux sollicités en même temps lorsque la demande en refroidissement est forte, par exemple lorsqu’il s’agit de refroidir un dispositif de stockage électrique correspondant à l’élément de la chaîne de traction électrique en situation de charge rapide.

Le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont configurés pour traiter thermiquement l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule. Ils sont ainsi spécialement dédiés à cet élément et n’ont pas vocation à refroidir un autre composant. Le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur permettent l’un et l’autre un échange de calories entre le fluide réfrigérant et l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, soit directement, c’est-à-dire par convection entre le premier échangeur de chaleur et l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, et/ou le deuxième échangeur de chaleur et l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule, soit indirectement via une boucle de liquide caloporteur, cette dernière étant destinée à transporter les calories de l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule vers le premier échangeur de chaleur et/ou le deuxième échangeur de chaleur. On comprend donc que le refroidissement de l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule peut être indirect. Et de manière alternative, le premier échangeur de chaleur et/ou le deuxième échangeur de chaleur peuvent être au contact dudit élément. Dans un tel cas, le refroidissement de l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est direct.

Le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont chacun individualisés, en ce sens qu’ils peuvent être positionnés dans le véhicule à des places distinctes en étant physiquement distants l’un de l’autre.

Le dispositif de compression est par exemple un compresseur, et l’invention trouve une application toute particulière lorsque le compresseur est un compresseur électrique à cylindrée fixe et à vitesse variable. Il est ainsi possible de contrôler la puissance thermique du circuit selon l’invention.

Selon un aspect de l’invention, l’unité de condensation comprend un échangeur thermique qui est configuré pour être traversé par un flux d’air extérieur au véhicule.

Selon un aspect de l’invention, la conduite principale comprend une unité de sous-refroidissement et l’unité de sous-refroidissement est placée en amont de l’unité de condensation, dans le sens de circulation du flux d’air extérieur.

L’échangeur thermique compris dans funité de condensation et l’unité de sous-refroidissement, tous deux configurés pour être traversés par le flux d’air extérieur au véhicule, sont disposés l’un après l’autre pour être traversés successivement par le flux d’air extérieur.

Selon un aspect de l’invention, la conduite principale comprend une unité de sous-refroidissement et l’unité de condensation comprend un échangeur thermique fluide réfrigérant / liquide caloporteur. L’unité de condensation est, dans un autre exemple de réalisation, un échangeur fluide réfrigérant / liquide caloporteur, c’est-à-dire un échangeur qui décharge les calories du fluide réfrigérant dans le liquide caloporteur de manière à ce que ce dernier le transporte en un autre point et décharge ces calories dans un autre médium.

L’unité de condensation est, dans un exemple de réalisation, un échangeur thermique configuré pour être traversé par un flux d’air extérieur au véhicule. L’unité de condensation peut alors être installée en face avant du véhicule. Cette unité de condensation peut être utilisée comme condenseur, ou refroidisseur de gaz dans le cas d’un fluide super-critique, ou comme évaporateur quand le circuit fonctionne en pompe à chaleur. Elle est refroidie à l’aide de l’air ambiant.

L’unité de condensation, quel que soit son exemple de réalisation, est associée à une unité de sous-refroidissement du fluide réfrigérant. Par exemple, funité de sous-refroidissement est disposée en sortie de l’unité de condensation. L’unité de sous-refroidissement permet de générer un sous-refroidissement du fluide réfrigérant, c’est-à-dire un abaissement de la température du fluide réfrigérant en dessous de sa température de liquéfaction.

L’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est par exemple un dispositif de stockage électrique du véhicule comme une batterie électrique ou un pack-batterie. L’élément de la chaîne de traction électrique peut également correspondre à un moteur électrique, une unité de contrôle ou de commande électronique ou encore un système de freinage du véhicule. Ledit élément peut, en d’autres termes, correspondre à toute partie de la chaîne de traction électrique du véhicule qui nécessite d’être refroidie.

Le fluide réfrigérant est par exemple un fluide sous-critique, tel que celui connu sous la référence R134A ou Ri234yf. Alternativement, le fluide peut être super-critique, tel que le dioxyde de carbone dont la référence est R744. Le circuit de fluide réfrigérant selon l’invention est un circuit fermé qui met en œuvre un cycle thermodynamique.

La première branche, la deuxième branche et la troisième branche du circuit sont parallèles du point de vue du fluide réfrigérant. La première branche, la deuxième branche et la troisième branche sont chacune en série de la conduite principale du point de vue du fluide réfrigérant.

Le premier organe de détente, le deuxième organe de détente et le troisième organe de détente sont par exemple des détendeurs électroniques ou thermostatiques. Ils sont équipés ou non d’une fonction d’arrêt. Lorsque la fonction d’arrêt n’équipe pas l’un et/ou l’autre des organes de détente, la fonction d’arrêt est déportée en amont dudit organe de détente considéré.

Le premier organe de détente et le deuxième organe de détente peuvent être adaptés à des puissances moyennes. Par puissances moyennes, on entend des puissances de 0.5 kW à 14 kW.

L’échangeur thermique peut être installé dans une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation. Cet échangeur thermique peut ainsi être utilisé comme évaporateur afin de refroidir le flux d’air envoyé dans l’habitacle du véhicule.

Selon un aspect de l’invention, le circuit comprend un échangeur de chaleur interne principal qui comprend deux passes disposées dans la conduite principale.

Par échangeur de chaleur interne « principal », on entend qu’il s’agit d’un échangeur de chaleur interne disposé dans la conduite elle-même qualifiée de « principale ». Une première passe de l’échangeur de chaleur interne principal est alimentée en fluide réfrigérant le dispositif de compression. La première passe de l’échangeur de chaleur interne principal est ainsi destinée à être traversée par le fluide réfrigérant à haute pression et haute température. Une deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne principal alimente en fluide réfrigérant le dispositif de compression. La deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne principal est ainsi destinée à être traversée par le fluide réfrigérant à basse pression et basse température. Le fluide réfrigérant traversant la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne principal récupère ainsi des calories du fluide réfrigérant traversant la première passe de l’échangeur de chaleur interne principal.

Selon un aspect de l’invention, le circuit comprend échangeur de chaleur interne qui comprend deux passes disposées toutes deux dans la première branche ou dans la deuxième branche ou dans la troisième branche. A titre distinctif, quand l’échangeur de chaleur interne est disposé dans la première branche, il est appelé premier échangeur de chaleur interne, quand l’échangeur de chaleur interne est disposé dans la deuxième branche, il est appelé deuxième échangeur de chaleur interne, quand l’échangeur de chaleur interne est disposé dans la troisième branche, il est appelé troisième échangeur de chaleur interne. Alternativement, le circuit comprend un échangeur de chaleur interne qui comprend deux passes disposées dans deux branches différentes. Par exemple, pour un quatrième échangeur de chaleur interne, une passe est disposée dans une cinquième branche et une autre passe est disposée dans une sixième branche.

La présence de chaque échangeur de chaleur interne dans l’une et/ou l’autre des branches est indépendante de la présence de l’un ou l’autre des échangeurs de chaleur interne dans l’une ou l’autre branche. Ainsi, le circuit peut comporter le premier échangeur de chaleur interne et/ou le deuxième échangeur de chaleur interne et/ou le troisième échangeur de chaleur interne et/ou le quatrième échangeur de chaleur interne et être dans la portée de l’invention. De la même manière, la présence de chaque échangeur de chaleur interne sur l’une des branches est indépendante de la présence de l’échangeur de chaleur interne principal de la conduite principale. Le qualificatif « principal » distingue l’échangeur de chaleur interne présent dans la conduite principale des aux autres échangeurs de chaleur interne, les qualificatifs employés pour distinguer les différents échangeurs de chaleur interne n’ayant pas vocation à instaurer de hiérarchisation.

Une première passe du premier échangeur de chaleur interne est alimentée en fluide réfrigérant issu de l’unité de condensation. La première passe du premier l’échangeur de chaleur interne est ainsi destinée à être traversée par le fluide réfrigérant à haute pression et à moyenne température, le fluide réfrigérant étant passé d’une haute température à une moyenne température suite à son passage dans l’unité de condensation. Une deuxième passe du premier l’échangeur de chaleur interne alimente en fluide réfrigérant le dispositif de compression. La deuxième passe du premier l’échangeur de chaleur interne est ainsi destinée à être traversée par le fluide réfrigérant à basse pression et à basse température. Le fluide réfrigérant de la deuxième passe du premier l’échangeur de chaleur interne récupère ainsi des calories du fluide réfrigérant de la première passe du premier l’échangeur de chaleur interne. Il en est de même pour une première passe et une deuxième passe du deuxième échangeur de chaleur interne, pour une première passe et une deuxième passe du troisième échangeur de chaleur interne et pour une première passe et une deuxième passe du quatrième échangeur de chaleur interne.

Selon un aspect de l’invention, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont de performances thermiques différentes. Les performances thermiques différentes concernent un premier échangeur de chaleur différent d’un deuxième échangeur de chaleur. Leurs organes de détente respectifs, c’est-à-dire le premier organe de détente et le deuxième organe de détente, et les débits de liquide caloporteur, respectivement dans la première branche et dans la deuxième branche, sont adaptés en conséquence. Le débit du fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur est plus important que dans le deuxième échangeur de chaleur. Le deuxième échangeur de chaleur a alors vocation à apporter un complément de puissance thermique au premier échangeur de chaleur.

Dans un exemple de réalisation, le premier échangeur de chaleur dispense 67% (plus ou moins 5%) de la puissance thermique dans la boucle de liquide caloporteur et le deuxième échangeur de chaleur 33% (plus ou moins 5%). Dans un exemple particulier de réalisation, le premier échangeur de chaleur est deux fois plus puissant que le deuxième échangeur de chaleur.

Selon un aspect de l’invention, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont de performance thermique équivalente. On entend par « performance thermique équivalente » le fait que le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont des modèles identiques, à savoir de même taille, de même forme et conçus avec les même matériaux. Pour un premier échangeur de chaleur identique à un deuxième échangeur de chaleur, le premier organe de détente et le deuxième organe de détente sont eux aussi similaires, si les deux échangeurs fonctionnent en même temps.

L’invention concerne également un système de traitement thermique d’un véhicule comprenant le circuit de fluide réfrigérant tel que précédemment décrit et une boucle de liquide caloporteur couplée thermiquement au circuit de fluide réfrigérant via le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur. La boucle de liquide caloporteur est dédiée au traitement thermique de l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule. Le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont des échangeurs de chaleur bi fluide, puisque destinés à être parcourus à la fois par le fluide réfrigérant du circuit et par le liquide caloporteur de la boucle.

Dans la boucle de liquide caloporteur, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur peuvent être soit en série l’un par rapport à l’autre soit en parallèle l’un par rapport à l’autre.

Si les deux échangeurs fonctionnent en même temps, ils sont chacun traversés par un liquide caloporteur à un certain débit. Pour un premier échangeur de chaleur identique à un deuxième échangeur de chaleur, le débit de liquide caloporteur sera similaire dans chacun des deux échangeurs de chaleurs. Alternativement, pour un premier échangeur de chaleur différent du deuxième échangeur de chaleur, les débits de liquide caloporteur les traversant sont adaptés en conséquence, et peuvent être différents.

Selon un aspect de l’invention, la boucle de liquide caloporteur comprend un échangeur thermique intermédiaire qui couple thermiquement le liquide caloporteur à l’élément de la chaîne de traction électrique du véhicule. Ainsi, le traitement thermique de l’élément de la chaîne de traction électrique est réalisé par l’intermédiaire de l’échangeur thermique intermédiaire. Le liquide caloporteur récupère, par un premier échange thermique sur la boucle, les calories dispensées par l’élément de la chaîne de traction électrique au niveau de l’échangeur thermique intermédiaire. Le liquide caloporteur transfert ces même calories, par un deuxième échange thermique, au fluide réfrigérant via le premier échangeur de chaleur et/ou par un troisième échange thermique réalisé en parallèle du deuxième échange thermique, au fluide réfrigérant via le deuxième échangeur de chaleur.

Selon un aspect de l’invention, la boucle de liquide caloporteur comprend un premier conduit comprenant le premier échangeur de chaleur, un deuxième conduit comprenant le deuxième échangeur de chaleur, et un troisième conduit comprenant l’échangeur thermique intermédiaire, le premier conduit et le deuxième conduit étant disposés en parallèle l’un par rapport à l’autre et chacun étant disposé en série du troisième conduit. Dans cette disposition, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont disposés en parallèle l’un par rapport à l’autre sur la boucle de liquide caloporteur.

Selon un aspect alternatif de l’invention, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont en série l’un par rapport à l’autre dans la boucle de liquide caloporteur.

Selon un aspect de l’invention, le premier conduit comprend une vanne d’arrêt et le troisième conduit comprend un dispositif de mise en circulation du liquide caloporteur. Pour un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur disposés en parallèle, il est alors possible de limiter la circulation du liquide caloporteur au troisième conduit et au premier conduit. Alors, seul le premier échangeur de chaleur est sollicité.

ίο

Selon un aspect de l’invention, le premier conduit et le deuxième conduit comprennent chacun un dispositif de mise en circulation du liquide caloporteur. Chacun des dispositifs de mise en circulation est indépendant. Dans cette configuration, il est possible d’avoir une gestion indépendante du débit de liquide caloporteur dans le premier conduit et dans le deuxième conduit, autrement dit au travers du premier échangeur de chaleur et du deuxième échangeur de chaleur, pour y répartir la puissance de refroidissement générée par la boucle de liquide caloporteur.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un premier mode de réalisation,

- les figures 2 à 5 montrent le circuit objet du premier mode de réalisation exploité selon différents modes de fonctionnement consistant à refroidir un habitacle du véhicule et/ou un élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule,

- la figure 6 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un deuxième mode de réalisation,

- la figure 7 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un troisième mode de réalisation,

- la figure 8 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un quatrième mode de réalisation,

- la figure 9 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un cinquième mode de réalisation,

- la figure 10 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un sixième mode de réalisation,

- la figure 11 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un septième mode de réalisation,

- la figure 12 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un huitième mode de réalisation.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Ces figures sont des représentations schématiques qui illustrent comment est réalisé le circuit, ce qui le compose et comment le fluide réfrigérant circule en son sein. En particulier, le circuit selon l’invention comprend principalement un dispositif de compression du fluide réfrigérant, deux échangeurs de chaleur couplés à une boucle de liquide caloporteur, un échangeur thermique, une unité de condensation, deux organes de détentes et des canalisations reliant chacun de ces composants.

Les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation du fluide considéré, c’est-à-dire le fluide réfrigérant, un flux d’air intérieur envoyé vers un habitacle du véhicule ou un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule. Le fluide réfrigérant est symbolisé par une flèche qui illustre le sens de circulation de ce dernier dans la canalisation considérée. Les traits pleins illustrent une portion de circuit où le fluide réfrigérant circule, tandis que les traits pointillés montrent une absence de circulation du fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant à haute pression et haute ou moyenne température est représenté par des flèches pleines. Le fluide réfrigérant à basse pression et basse température est représenté par des flèches évidées.

Les dénominations « principal », « premier/ère », « deuxième », etc... n’ont pas vocation à indiquer un niveau de hiérarchisation ou ordonnancer les termes qu’ils accompagnent. Ces dénominations permettent de distinguer les termes qu’ils accompagnent et peuvent être interverties sans que soit porté atteinte à la portée de l’invention.

La figure 1 montre ainsi un circuit 1 selon un premier mode de réalisation. Ce circuit 1 est une boucle fermée où un fluide réfrigérant est mis en circulation par un dispositif de compression 2. On notera que le dispositif de compression 2 peut prendre la forme d’un compresseur électrique, c’est-à-dire un compresseur qui comprend un mécanisme de compression, un moteur électrique et éventuellement un contrôleur. Le mécanisme de rotation est mis en rotation par le moteur électrique dont la vitesse de rotation est placée sous la dépendance du contrôleur, celui-ci pouvant être externe ou interne au dispositif de compression 2.

Selon le premier mode de réalisation illustré, le circuit 1 comprend une conduite principale 3, une première branche 4, une deuxième branche 5 et une troisième branche 6. La première branche 4, la deuxième branche 5 et la troisième branche 6 sont disposées en parallèle l’une par rapport à l’autre. Elles sont par ailleurs disposées chacune en série de la conduite principale 3.

La conduite principale 3 s’étend entre un premier point de raccordement 7 et un deuxième point de raccordement 8. La première branche 4 s’étend entre un troisième point de raccordement 9 et le premier point de raccordement 7. La deuxième branche 5 s’étend entre le troisième point de raccordement 9 et le premier point de raccordement 7. Le deuxième point de raccordement 8 et le troisième point de raccordement 9 peuvent être confondus, ou, comme illustré dans la figure 1, être distincts et reliés l’un à l’autre par une quatrième branche 10.

La conduite principale 3 comprend le dispositif de compression 2 et une unité de condensation 11. L’unité de condensation 11 est, dans cet exemple de réalisation, configurée pour être traversée par un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule. Dans ce cas, l’unité de condensation 11 est disposée en front de véhicule pour être alimentée par ce flux d’air extérieur.

Dans la conduite principale 3, le dispositif de compression 2 est disposé entre le premier point de raccordement 7 et l’unité de condensation 11. L’unité de condensation 11 est disposée entre le dispositif de compression 2 et le deuxième point de raccordement 8.

La première branche 4 comprend un premier organe de détente 12 et un premier échangeur de chaleur 13. Le premier échangeur de chaleur 13 est configuré pour traiter thermiquement au moins un élément 14 d’une chaîne de traction électrique du véhicule. Le premier organe de détente 12 est disposé entre le troisième point de raccordement 9 et le premier échangeur de chaleur 13. Le premier échangeur de chaleur 13 est disposé entre le premier organe de détente 12 et le premier point de raccordement 7.

La deuxième branche 5 comprend un deuxième organe de détente 15 et un deuxième échangeur de chaleur 16. Le deuxième échangeur de chaleur 16 est configuré pour traiter thermiquement l’élément 14 d’une chaîne de traction électrique du véhicule. Le deuxième organe de détente 15 est disposé entre le troisième point de raccordement 9 et le deuxième échangeur de chaleur 16. Le deuxième échangeur de chaleur 16 est disposé entre le deuxième organe de détente 15 et le premier point de raccordement 7.

Le premier échangeur de chaleur 13 peut fonctionner simultanément ou non avec le deuxième échangeur de chaleur 16, et inversement.

La troisième branche 6 comprend un troisième organe de détente 17 et un échangeur thermique 18. L’échangeur thermique 18 est configuré pour traiter thermiquement un flux d’air intérieur destiné à l’habitacle du véhicule. Le troisième organe de détente 17 est situé entre le deuxième point de raccordement 8 et l’échangeur thermique 18. L’échangeur thermique 18 est situé entre le troisième organe de détente 17 et le premier point de raccordement 7.

Du point de vue du fluide réfrigérant, le premier point de raccordement 7 est une zone de convergence du circuit 1 de fluide réfrigérant. La première branche 4, la deuxième branche 5 et la troisième branche 6 se rejoignent au niveau du premier point de raccordement 7 pour former la conduite principale 3.

Du point de vue du fluide réfrigérant, le deuxième point de raccordement 8 est une zone de divergence du circuit 1 de fluide réfrigérant. La conduite principale 3 se divise au niveau du deuxième point de raccordement 8 pour former d’une part la troisième branche 6 et d’autre part la quatrième branche 10.

Du point de vue du fluide réfrigérant, le troisième point de raccordement 9 est une zone de divergence du circuit 1 de fluide réfrigérant. La quatrième branche 10 se divise au niveau du troisième point de raccordement 9 pour former d’une part la première branche 4 et d’autre part la deuxième branche 5.

Le circuit 1 de fluide réfrigérant est inclus dans un système 19 de traitement thermique du véhicule. Le système 19 de traitement thermique d’un véhicule comprend le circuit 1 de fluide réfrigérant et une boucle 20 de liquide caloporteur. La boucle 20 de liquide caloporteur est couplée thermiquement au circuit 1 de fluide réfrigérant par l’intermédiaire du premier échangeur de chaleur 13 et du deuxième échangeur de chaleur 16.

Le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16 sont disposés en parallèle l’un par rapport à l’autre sur la boucle 20 de liquide caloporteur. Comme précédemment indiqué, ils sont également disposés en parallèle l’un par rapport à l’autre sur le circuit 1 de fluide réfrigérant.

La boucle 20 de liquide caloporteur comprend un premier conduit 21, un deuxième conduit 22 et un troisième conduit 23. Le premier conduit 21 est parallèle au deuxième conduit 22. Le premier conduit 21 et le deuxième conduit 22 s’étendent entre un premier point de jonction 24 et un deuxième point de jonction 25. Le premier conduit 21 et le deuxième conduit 22 sont chacun disposés en série du troisième conduit 23. Le troisième conduit 23 s’étend entre le deuxième point de jonction 25 et le premier point de jonction 24.

Du point de vue du liquide caloporteur, le premier point de jonction 24 est une zone de divergence qui sépare le troisième conduit 23, avec d’une part le premier conduit 21 et d’autre part le deuxième conduit 22. Le deuxième point de jonction 25 est une zone de convergence où le premier conduit 21 et le deuxième conduit 22 se rejoignent pour former le troisième conduit 23.

Sur le premier conduit 21, une vanne d’arrêt 26 est disposée entre le premier point de jonction 24 et le premier échangeur de chaleur 13. La vanne d’arrêt 26 peut être soit ouverte soit fermée.

Sur le troisième conduit 23, la boucle 20 de liquide caloporteur comprend un échangeur thermique intermédiaire 27. L’échangeur thermique intermédiaire 27 couple thermiquement le liquide caloporteur à l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule. Dans l’exemple de la figure 1, l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule est au moins un dispositif de stockage électrique.

Le troisième conduit 23 comprend un dispositif de mise en circulation 28 du liquide caloporteur. Le dispositif de mise en circulation 28 du liquide caloporteur est disposé entre l’échangeur thermique intermédiaire 27 et le premier point de jonction 24.

Les figures 2 à 5 montrent le circuit 1 de fluide réfrigérant FR selon le premier mode de réalisation dans des modes de fonctionnement différents. Selon les modes de fonctionnement présentés, les puissances de refroidissement requises au niveau de l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule et/ou de l’habitacle varient. Dès lors, l’un et/ou l’autre du premier échangeur de chaleur 13, du deuxième échangeur de chaleur 16 et de l’échangeur thermique 18 sont sollicités. Sur le circuit 1 de fluide réfrigérant FR d’une part, et sur la boucle 20 de liquide caloporteur LC d’autre part, le premier organe de détente 12, le deuxième organe de détente 15, le troisième organe de détente 17, la vanne d’arrêt 26 sont ou non fermés. A noter que dans le premier mode de réalisation, le premier organe de détente 12, le deuxième organe de détente 15 et le troisième organe de détente 17 ont une fonction d’arrêt intégrée.

La figure 2 montre le circuit 1 selon le premier mode de réalisation dans un mode de fonctionnement dédié au refroidissement de l’habitacle. Seul l’échangeur thermique 18 est sollicité pour générer un refroidissement.

Dans l’exemple de la figure 2, le fluide réfrigérant FR circule dans la conduite principale 3 et dans la troisième branche 6.

Dans la conduite principale 3, le fluide réfrigérant FR est comprimé par le dispositif de compression 2. Il en sort à haute pression et haute température, et c’est dans cet état qu’il traverse l’unité de condensation 11. L’unité de condensation 11 réalise un échange thermique entre le fluide réfrigérant FR et le flux d’air extérieur FE à l’habitacle du véhicule, le flux d’air extérieur FE récupérant des calories du fluide réfrigérant FR en traversant l’unité de condensation 11, le fluide réfrigérant FR qui en sort étant à moyenne température.

Puis, le fluide réfrigérant FR entre dans la troisième branche 6 en empruntant le deuxième point de raccordement 8. Le fluide réfrigérant FR ne passe pas dans la quatrième branche îo car le premier organe de détente 12 et le deuxième organe de détente 15 sont fermés.

Dans la troisième branche 6, le fluide réfrigérant FR est détendu par le troisième organe de détente 17. Il passe alors de la haute pression et de la moyenne température à la basse pression et à la basse température. Il traverse alors l’échangeur thermique 18. L’échangeur thermique 18 fonctionne comme un évaporateur : il réalise un échange thermique entre le fluide réfrigérant FR et le flux d’air intérieur FA destiné à l’habitacle du véhicule, le flux d’air intérieur FA récupérant des calories du fluide réfrigérant FR en traversant l’échangeur thermique 18. En aval de l’échangeur thermique 18, le fluide réfrigérant FR sort de la troisième branche 6 via le premier point de raccordement 7 et entre dans la conduite principale 3. Le fluide réfrigérant FR rejoint alors le dispositif de compression 2 pour terminer son cycle thermodynamique.

Le fluide réfrigérant FR ne circule pas dans la première branche 4 du fait de la fermeture du premier organe de détente 12. Il ne circule pas non plus dans la deuxième branche 5 du fait de la fermeture du deuxième organe de détente 15. Ainsi, le premier échangeur de chaleur 13 est inopérant, tout comme le deuxième échangeur de chaleur 16.

Dans la boucle 20 de liquide caloporteur LC, le liquide caloporteur LC n’est pas mis en circulation par le dispositif de mise en circulation 28 (ce qui est représenté par une boucle 20 en pointillés), rendant le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16 inopérants et dans le circuit 1 de fluide réfrigérant FR et dans la boucle 20 de liquide caloporteur LC.

Les figures 3 et 4 montrent le circuit 1 selon le premier mode de réalisation dans un mode de fonctionnement dédié au refroidissement de l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule. La puissance de refroidissement demandée pour l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule est plus forte dans le mode de fonctionnement illustré en figure 4 que dans celui illustré en figure 3.

Dans le mode de fonctionnement présenté en figure 3, seul le deuxième échangeur de chaleur 16 est sollicité pour générer un refroidissement. C’est par exemple le cas quand les besoins en refroidissement de l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule sont modérés, comme cela peut être le cas en phase de roulage du véhicule. Dans le mode de fonctionnement présenté en figure 4, le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16, disposés parallèlement l’un par rapport à l’autre, sont sollicités pour générer un refroidissement. C’est par exemple le cas lorsque ledit élément 14 est un dispositif de stockage électrique soumis à une charge rapide.

Dans l’exemple de la figure 3, le fluide réfrigérant FR circule comme décrit dans la figure 2 en ce qui concerne la conduite principale 3 et la première branche 4. Le lecteur pourra se reporter à la description de la figure 2 pour la compréhension et la mise en œuvre de ce circuit 1. Les différences visent la circulation du fluide réfrigérant FR dans la quatrième branche 10, la deuxième branche 5 et la troisième branche 6.

Au deuxième point de raccordement 8, le fluide réfrigérant FR emprunte la quatrième branche 10. Il ne circule pas dans la troisième branche 6 du fait de la fermeture du troisième organe de détente 17. Le fluide réfrigérant FR traverse la quatrième branche 10 jusqu’au troisième point de raccordement 9. Il emprunte la deuxième branche 5 et non la première branche 4, du fait de la fermeture du premier organe de détente 12.

Dans la deuxième branche 5, le deuxième organe de détente 15 opère une détente du fluide réfrigérant FR qui passe d’un état de haute pression et moyenne température à un état de basse pression et basse température. Il traverse alors le deuxième échangeur de chaleur 16 avant de rejoindre le premier point de raccordement 7, aspiré par le dispositif de compression 2. Dans le deuxième échangeur de chaleur 16, le fluide réfrigérant FR refroidi le liquide caloporteur LC.

Le fluide réfrigérant FR ne circule pas dans la troisième branche 6 du fait de la fermeture du troisième organe de détente 17, ni dans la première branche 4 du fait de la fermeture du premier échangeur de chaleur 13. Ainsi, l’échangeur thermique 18 tout comme le premier échangeur de chaleur 13, sont inopérants.

Dans la boucle 20 de liquide caloporteur LC, le liquide caloporteur LC représenté par une flèche « LC » circule dans le deuxième conduit 22 et le troisième conduit 23. Il ne circule pas dans le premier conduit 21 du fait de la fermeture de la vanne d’arrêt 26.

Le liquide caloporteur LC est mis en circulation grâce au dispositif de mise en circulation 28. Arrivé au premier point de jonction 24, le liquide caloporteur LC emprunte le deuxième conduit 22. Il traverse le deuxième échangeur de chaleur 16 et y opère un échange thermique avec le fluide réfrigérant FR du circuit 1. Puis, le liquide caloporteur LC traverse le deuxième point de jonction 25.

Passé le deuxième point de jonction 25, le liquide caloporteur LC traverse l’échangeur thermique intermédiaire 27 via le troisième conduit 23. A ce niveau, l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule au contact de l’échangeur thermique intermédiaire 27 est refroidi par convection, l’échangeur thermique intermédiaire 27 permettant un transfert thermique entre cet élément 14 et le liquide caloporteur LC.

Dans l’exemple de la figure 4, le fluide réfrigérant FR circule comme décrit dans la figure 2 en ce qui concerne la conduite principale 3, et comme décrit dans la figure 3 en ce qui concerne la troisième branche 6, la quatrième branche 10 et la deuxième branche 5. Le lecteur pourra se reporter à la description de la figure 2 et de la figure 3 pour la compréhension et la mise en œuvre de ce circuit 1. Les différences visent la circulation du fluide réfrigérant FR dans la première branche 4Au troisième point de raccordement 9, le fluide réfrigérant FR se divise pour rejoindre d’une part la première branche 4 et d’autre part la deuxième branche 5.

Dans la première branche 4, le premier organe de détente 12 opère une détente du fluide réfrigérant FR qui passe de l’état de haute pression et moyenne température à l’état de basse pression et basse température. C’est dans cet état qu’il traverse le premier échangeur de chaleur 13. Dans le premier échangeur de chaleur 13, tout comme dans le deuxième échangeur de chaleur 16 dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant FR échange thermiquement avec le liquide caloporteur LC de la boucle 20 de liquide caloporteur LC qui traverse également l’un et l’autre des échangeurs de chaleur 13,16. Puis le fluide réfrigérant FR circule jusqu’au premier point de raccordement 7 où le fluide réfrigérant FR de la deuxième branche 5 converge également, le fluide réfrigérant FR étant aspiré dans la conduite principale 3 par le dispositif de compression 2.

Le fluide réfrigérant FR ne circule pas dans la troisième branche 6 du fait de la fermeture du troisième organe de détente 17.

Le liquide caloporteur LC circule dans l’intégralité de la boucle 20 de liquide caloporteur LC : dans le premier conduit 21, le deuxième conduit 22 et le troisième conduit 23. Ainsi, le liquide caloporteur LC, mis en circulation grâce au dispositif de mise en circulation 28 du fluide caloporteur, se divise au niveau du premier point de jonction 24 et converge au niveau du deuxième point de jonction 25. Le refroidissement de l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule est ainsi réalisé à la fois par le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16, tous deux également traversés par le fluide réfrigérant FR. L’échange thermique opéré au niveau de l’échangeur thermique intermédiaire 27 est tel que décrit pour la figure 3, si ce n’est que le refroidissement est assuré par le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16.

La figure 5 montre le circuit 1 selon le premier mode de réalisation dans un mode de fonctionnement permettant de refroidir simultanément l’habitacle et l’élément 14 de la chaîne de traction électrique du véhicule. La puissance de refroidissement demandée est forte : le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16 sont sollicités tout comme l’échangeur thermique 18.

Dans l’exemple de la figure 5, le fluide réfrigérant FR circule dans l’intégralité du circuit 1. Il circule comme décrit dans la figure 4, excepté pour la troisième branche 6 dans laquelle il circule comme décrit dans la figure 2. Le liquide caloporteur circule quant à lui comme décrit dans la figure 4. On pourra se reporter à la description de la figure 4 et de la figure 2 pour mettre en œuvre le système 19 selon l’invention.

Dans la boucle 20 de liquide caloporteur, le liquide caloporteur circule comme décrit pour la figure 4, et l’on pourra s’y référer pour la compréhension et la mise en œuvre de l’invention.

Les figures 6 et 7 montrent le circuit 1 selon l’invention dans des modes de réalisation incluant un ou plusieurs échangeur (s) de chaleur interne(s). Par rapport à ce qui a été présenté pour la figure 1, seule la conduite principale 3 diffère pour la figure 6 et seules les trois branches 4, 5, 6 diffèrent pour la figure 7, et vont être décrits ci-après. A l’exception de ces différences, la description de la figure 1 s’applique mutatis-mutandis et on pourra s’y reporter pour mettre en œuvre l’invention.

La figure 6 illustre un échangeur de chaleur interne principal 29 comprenant deux passes 30, 31, cet échangeur de chaleur interne principal 29 étant disposé dans la conduite principale 3.

Une première passe 30 de l’échangeur de chaleur interne principal 29 est disposée entre le l’unité de condensation 11 et le deuxième point de raccordement 8. Une deuxième passe 31 de l’échangeur de chaleur interne principal 29 est disposée entre le premier point de raccordement 7 et le dispositif de compression 2.

La figure 7 illustre des échangeurs de chaleur interne 32, 33, 34 comprenant deux passes, ces échangeurs de chaleur interne étant disposés dans la première branche 4 et dans la deuxième branche 5 et dans la troisième branche 6.

L’échangeur de chaleur interne de la première branche 4 est un premier échangeur de chaleur interne 32. Une première passe 33 du premier l’échangeur de chaleur interne 32 est disposée entre le troisième point de raccordement 9 et le premier organe de détente 12. Une deuxième passe 34 du premier échangeur de chaleur interne 32 est disposée entre le premier échangeur de chaleur 13 et le premier point de raccordement 7.

L’échangeur de chaleur interne de la deuxième branche 5 est un deuxième échangeur de chaleur interne 35. Une première passe 36 du deuxième échangeur de chaleur interne 35 est disposée entre le troisième point de raccordement 9 et le deuxième organe de détente 15. Une deuxième passe 37 du deuxième échangeur de chaleur interne 35 est disposée entre le deuxième échangeur de chaleur 16 et le premier point de raccordement 7.

L’échangeur de chaleur interne de la troisième branche 6 est un troisième échangeur de chaleur interne 38. Une première passe 39 du troisième échangeur de chaleur interne 38 est disposée entre le deuxième point de raccordement 8 et le troisième organe de détente 17. Une deuxième passe 40 du troisième échangeur de chaleur interne 38 est disposée entre l’échangeur thermique 18 et le premier point de raccordement 7.

Les figures 8 et 9 montrent le système 19 selon l’invention dans des modes de réalisation où seule la boucle 20 de liquide caloporteur diffère de ce qui a été présenté dans la figure 1. Pour la compréhension et la mise en œuvre des modes de réalisation illustrés aux figures 7 et 8, le lecteur pourra se reporter à la description qui en est faite en figure 1, à la différence de ce qui suit.

La figure 8 illustre la boucle 20 de liquide caloporteur dans laquelle le premier conduit 21 et le deuxième conduit 22 comprennent chacun un dispositif de mise en circulation 28 du liquide caloporteur. Un des dispositifs de mise en circulation 28 est disposé entre le premier point de jonction 24 et le premier échangeur de chaleur 13. Un des dispositifs de mise en circulation 28 est disposé entre le premier point de jonction 24 et le deuxième échangeur de chaleur 16. Les dispositifs de mise en circulation 28 peuvent être activés indépendamment, pour générer chacun un débit différent dans l’un ou l’autre des échangeurs de chaleur 13, 16, de sorte à ce qu’ils dispensent une puissance de refroidissement distincte. Le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16 peuvent dans ce cas être de performances thermiques différentes.

Lorsque l’un des dispositifs de mise en circulation 28 est opérant et l’autre est inopérant, le liquide caloporteur circule dans le premier conduit 21 ou le deuxième conduit 22, et le troisième conduit 23.

La figure 9 illustre la boucle 20 de liquide caloporteur dans laquelle le premier échangeur de chaleur 13 et le deuxième échangeur de chaleur 16 sont en série. La boucle 20 de liquide caloporteur ne comprend qu’un conduit unique 41, et non un premier conduit 21, un deuxième conduit 22 et un troisième conduit 23 joints au points de jonction 24, 25.

Le conduit unique 41 comprend, disposés en série : le dispositif de mise en circulation 28 du liquide caloporteur, le deuxième échangeur de chaleur 16, le premier échangeur de chaleur 13 et l’échangeur thermique intermédiaire 27.

Les figures 10 et 11 montrent le circuit 1 selon l’invention dans des modes de réalisation incluant deux échangeurs de chaleur interne. Les différences vont être décrites ci-après par rapport à ce qui a été présenté pour la figure 7. A l’exception de ces différences, la description de la figure 7 s’applique mutatis-mutandis et on pourra s’y reporter pour mettre en œuvre l’invention décrite à la figure 10 ou à la figure 11.

La conduite principale 3 comprend funité de condensation 11. L’unité de condensation 11 intègre une bouteille 42. La bouteille 42, internalisée au sein de l’unité de condensation 11, est disposée entre deux passes de l’unité de condensation 11. La bouteille 42 permet d’accumuler une masse circulante de fluide réfrigérant.

La conduite principale 3 comprend une unité de sous-refroidissement 43. L’unité de sous-refroidissement 43 est disposée entre l’unité de condensation 11 et le deuxième point de raccordement 8.

Dans cet exemple de réalisation, l’unité de condensation 11 et l’unité de sousrefroidissement 43 sont placée en face avant du véhicule. De façon particulière, l’unité de condensation 11 et l’unité de sous-refroidissement 43 sont disposées conjointement de sorte à pouvoir être toutes deux parcourues successivement par le flux d’air extérieur FE. Cette disposition conjointe en face avant du véhicule est symbolisée par une boîte 44 en pointillés. De façon particulière, lorsque le flux d’air extérieur FE circule, il parcourt d’abord l’unité de sous-refroidissement 43, puis l’unité de condensation 11.

Une cinquième branche 50 s’étend entre le deuxième point de raccordement 8 et un quatrième point de raccordement 48. Une sixième branche 51 s’étend entre un cinquième point de raccordement 49 et le premier point de raccordement 7. La cinquième branche 50, la sixième branche 51 et la conduite principale 3 sont disposées en série. La cinquième branche 50, la sixième branche 51 et la conduite principale 3 sont toutes trois en série de la première branche 4. La cinquième branche 50, la sixième branche 51 et la conduite principale 3 sont toutes trois en série de la troisième branche 4. La cinquième branche 50 et la sixième branche 51 sont parallèles à la deuxième branche 5.

Le circuit 1 présenté en figure 10 est dépourvu d’une quatrième branche 10 et d’un troisième point de raccordement 9.

Deux échangeurs de chaleur interne font partie du circuit 1 selon l’invention. Il s’agit du deuxième changeur de chaleur interne 35 et du quatrième échangeur de chaleur interne 45. Le quatrième échangeur de chaleur interne 45 est mutualisé pour l’échangeur thermique 18 et pour le premier échangeur de chaleur 13, en ce sens qu’il est opéré en coopération avec l’échangeur thermique 18 et avec le premier échangeur de chaleur 13.

La figure 10 illustre des échangeurs de chaleur interne 35, 45 comprenant deux passes.

Une première passe 46 du quatrième échangeur de chaleur interne 45 est disposée entre le deuxième point de raccordement 8 et le quatrième point de raccordement 48. Une deuxième passe 47 du quatrième échangeur de chaleur interne 45 est disposée entre le cinquième point de raccordement 49 et le premier point de raccordement 7.

Du point de vue du fluide réfrigérant, le quatrième point de raccordement 48 est une zone de divergence du circuit 1 de fluide réfrigérant. La cinquième branche 50 se divise au niveau du quatrième point de raccordement 48 pour former d’une part la troisième branche 6 et d’autre part la première branche 4.

Du point de vue du fluide réfrigérant, le cinquième point de raccordement 49 est une zone de convergence du circuit 1 de fluide réfrigérant. La première branche 4 et la troisième branche 6 se rejoignent au niveau du cinquième point de raccordement 49 pour former la sixième branche 51.

Dans l’exemple de réalisation présenté en figure îo, la boucle 20 de liquide caloporteur est telle que décrite pour la figure 1, à l’exception de la position du dispositif de mise en circulation 28. La vanne d’arrêt 26 n’est pas représentée. Le dispositif de mise en circulation 28 est disposé en amont de l’échangeur thermique intermédiaire 27. On pourra se référer à la description de la figure 1 pour le contenu technique des autres éléments de la boucle 20 de liquide caloporteur et la mise en œuvre de cette boucle.

La figure 11 illustre une variante de l’exemple présenté dans la figure 10. La variation concerne la position de la bouteille 42. Dans l’exemple de réalisation présenté en figure 11, la bouteille 42 est externe à l’unité de condensation 11 : la bouteille 42 est disposée entre funité de condensation 11 et l’unité de sousrefroidissement 43. Pour les autres éléments, l’exemple décrit en figure 11 est tel que celui de la figure 10, à laquelle on pourra se reporter.

La figure 12 montre le circuit 1 selon l’invention dans un mode de réalisation où l’unité de condensation 11 comprend un échangeur thermique fluide réfrigérant / liquide caloporteur. Les différences vont être décrites ci-après par rapport à ce qui a été présenté pour la figure 10. A l’exception de ces différences, la description de la figure 10 s’applique mutatis-mutandis et on pourra s’y reporter pour mettre en œuvre l’invention selon la figure 12.

L’unité de condensation 11, qui comprend l’échangeur thermique fluide réfrigérant / liquide caloporteur, décharge les calories du fluide réfrigérant dans le liquide caloporteur. Un circuit de liquide caloporteur est relié à cet échangeur thermique fluide réfrigérant / liquide caloporteur de manière à transporter ces calories et à les décharger en un autre endroit du véhicule, par exemple dans un flux d’air extérieur à l’habitacle. Ce circuit de liquide caloporteur est par exemple un circuit destiné à réguler thermiquement un élément de la chaîne de traction du véhicule, tel un moteur électrique de propulsion du véhicule, un module électronique de commande de ce moteur ou encore un dispositif de stockage d’énergie électrique.

L’unité de condensation 11 selon cet exemple et l’unité de sousrefroidissement 43 sont ainsi disposées dans des espaces distincts du véhicule, de sorte à ce que seule l’unité de sous-refroidissement 43 puisse être parcourue par le flux d’air extérieur FE. Leur disposition est ainsi disjointe, l’unité de condensation 11 étant hors de la boîte 44 en pointillés.

On comprend de ce qui précède que la présente invention permet ainsi d’assurer simplement, sans excès de consommation et à un niveau sonore réduit, le traitement thermique par refroidissement, d’un élément d’une chaîne de traction électrique d’un véhicule, tel qu’un dispositif de stockage électrique configuré pour fournir une énergie électrique à un moteur électrique d’entraînement du véhicule, ainsi que le traitement thermique d’un habitacle par refroidissement d’un flux d’air 10 intérieur envoyé dans l’habitacle.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tous moyens ou configurations équivalentes et à toute combinaison techniquement opérant de tels moyens. En particulier, l’architecture du circuit de fluide réfrigérant peut être modifiée sans 15 nuire à l’invention dans la mesure où il remplit in fine les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims (13)

1. Circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) pour véhicule, le circuit (1) comprenant une conduite principale (3) comprenant un dispositif de compression (2) du fluide réfrigérant (FR) et une unité de condensation (11) du fluide réfrigérant (FR), le circuit (1) comprenant au moins trois branches (4, 5, 6) parmi lesquelles une première branche (4), une deuxième branche (5) et une troisième branche (6), les trois branches (4, 5, 6) étant en parallèles les unes par rapport aux autres en étant disposées en série de la conduite principale (3), la première branche (4) comprenant un premier organe de détente (12) et un premier échangeur de chaleur (13), la deuxième branche (5) comprenant un deuxième organe de détente (15) et un deuxième échangeur de chaleur (16), le premier échangeur de chaleur (13) et le deuxième échangeur de chaleur (16) étant configurés pour traiter thermiquement au moins un élément (14) d’une chaîne de traction électrique du véhicule, la troisième branche (6) comprenant un troisième organe de détente (17) et un échangeur thermique (18) configuré pour traiter thermiquement un flux d’air intérieur (FA) destiné à un habitacle du véhicule.

2. Circuit (1) selon la revendication 1, dans lequel un échangeur de chaleur interne principal (29) comprend deux passes (30, 31) disposées dans la conduite principale (3).

3. Circuit (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un échangeur de chaleur interne (32, 35, 38) comprend deux passes (33, 34 ; 36, 37 ; 39, 40) disposées toutes deux dans la première branche (4) ou dans la deuxième branche (5) ou dans la troisième branche (6).

4. Circuit (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier échangeur de chaleur (13) et le deuxième échangeur de chaleur (16) sont de performances thermiques différentes.

5. Circuit (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel funité de condensation (11) comprend un échangeur thermique qui est configurée pour être traversé par un flux d’air extérieur (FE) au véhicule.

6. Circuit (1) selon la revendication précédente, dans lequel la conduite principale (3) comprend une unité de sous-refroidissement (43) et dans lequel l’unité de sous-refroidissement (43) est placée en amont de l’unité de condensation (11), dans le sens de circulation du flux d’air extérieur (FE).

7. Circuit (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la conduite principale (3) comprend une unité de sous-refroidissement (43) et dans lequel l’unité de condensation (11) comprend un échangeur thermique fluide réfrigérant / liquide caloporteur.

8. Système (19) de traitement thermique d’un véhicule comprenant un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) selon l’une quelconque des revendications précédentes et une boucle (20) de liquide caloporteur (LC) couplée thermiquement au circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) via le premier échangeur de chaleur (13) et le deuxième échangeur de chaleur (16).

9. Système (19) de traitement thermique selon la revendication précédente, dans lequel la boucle (20) de liquide caloporteur (LC) comprend un échangeur thermique intermédiaire (27) qui couple thermiquement le liquide caloporteur (LC) à l’élément (14) de la chaîne de traction électrique du véhicule.

10. Système (19) de traitement thermique selon la revendication précédente, dans lequel la boucle (20) de liquide caloporteur (LC) comprend un premier conduit (21) comprenant le premier échangeur de chaleur (13), un deuxième conduit (22) comprenant le deuxième échangeur de chaleur (16), et un troisième conduit (23) comprenant l’échangeur thermique intermédiaire (27), le premier conduit (21) et le deuxième conduit (22) étant disposés en parallèle l’un par rapport à l’autre et chacun étant disposé en série du troisième conduit (23).

11. Système (19) de traitement thermique selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, dans lequel le premier échangeur de chaleur (13) et le deuxième échangeur de chaleur (16) sont en série l’un par rapport à l’autre dans la boucle (20) de liquide caloporteur (LC).

12. Système (19) de traitement thermique selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel le premier conduit (21) comprend une vanne d’arrêt (26) et le troisième conduit (23) comprend un dispositif de mise en circulation (28) du liquide caloporteur (LC).

13. Système (19) de traitement thermique selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel le premier conduit (21) et le deuxième conduit (22) comprennent chacun un dispositif de mise en circulation (28) du liquide caloporteur (LC).