[1] L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides et plus particulièrement à un procédé de gestion d’un dispositif de gestion thermique pour un tel véhicule automobile.

[2] Dans le domaine des véhicules électriques et hybrides, la gestion thermique de l’habitacle est généralement assurée par un dispositif de gestion thermique comportant un circuit de circulation d’un fluide réfrigérant. Ce circuit de fluide réfrigérant comporte généralement un compresseur, un condenseur disposé dans un flux d’air externe, un dispositif de détente et un évaporateur disposé dans un flux d’air interne à destination de l’habitacle. Ce circuit de fluide réfrigérant peut ainsi refroidir dans un mode de refroidissement le flux d’air interne afin d’assurer un confort optimal aux occupants de l’habitacle. Le circuit de fluide réfrigérant peut également être plus complexe et permettre un fonctionnement dans un mode de pompe à chaleur afin de réchauffer le flux d’air interne.

[3] Cependant, d’autres éléments d’un véhicule électrique ou hybride tels que les batteries, l’électronique de puissance ainsi que le ou les moteurs électriques doivent également être gérés thermiquement afin de fonctionner de façon optimale. Il est ainsi connu d’utiliser le dispositif de gestion thermique et son circuit de fluide réfrigérant pour réguler la thermique de ces éléments. Le circuit de fluide réfrigérant comporte alors généralement un échangeur de chaleur généralement appelé refroidisseur ainsi qu’un dispositif de détente. Ce refroidisseur peut notamment être connecté conjointement à un circuit de fluide caloporteur comportant différents échangeurs de chaleur permettant la gestion thermique des éléments tels que les batteries ainsi que de l’électronique de puissance et/ou moteur.

[4] Cependant, dans certaines conditions de températures, notamment lorsque la température des batteries est faible, par exemple à une température inférieure ou égale à 10°C, il est nécessaire de réchauffer ces dernières afin qu’elles atteignent le plus rapidement possible leur plage de température de fonctionnement optimal, par exemple entre 20 et 30°C. Afin de réchauffer les batteries, plusieurs stratégies sont connues comme laisser monter passivement leur température par leur utilisation ou bien encore utiliser un réchauffeur électrique afin de réchauffer le fluide caloporteur du circuit de fluide caloporteur.

[5] Cependant, ces stratégies sont soit longues, soit coûteuses en énergie et donc peuvent diminuer l’autonomie du véhicule électrique ou hybride.

[6] Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un procédé de gestion thermique amélioré des batteries notamment lorsque ces dernières sont à des températures faibles.

[7] La présente invention concerne donc un procédé de gestion d’un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comportant un circuit de circulation de fluide caloporteur comportant

- une première boucle comprenant un premier échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec les batteries du véhicule électrique, et un refroidisseur connecté conjointement à un circuit de circulation de fluide réfrigérant, ledit refroidisseur étant configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur et le circuit de circulation de fluide réfrigérant,

- une deuxième boucle comprenant un deuxième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec l’électronique de puissance et/ou moteur du véhicule électrique, et un radiateur configuré pour refroidir le fluide caloporteur, lesdites première et deuxième boucles étant configurées pour permettre une circulation indépendante du fluide caloporteur dans chacune des boucles et/ou une circulation conjointe, en fonctionnement, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est inférieure à une première valeur de température Tl, ladite première valeur de température étant inférieure à une température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, et lorsque la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur est supérieure à ladite première valeur de température Tl, alors le fluide caloporteur de la deuxième boucle en sortie du deuxième échangeur de chaleur est redirigé vers la première boucle et le premier échangeur de chaleur de sorte à stocker de la chaleur dans les batteries.

[8] Selon un aspect du procédé selon l’invention, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est inférieure à la première valeur de température Tl, et si la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur est comprise entre la première valeur de température Tl et la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, alors le fluide caloporteur de la deuxième boucle en sortie du deuxième échangeur de chaleur est redirigé vers la première boucle et le premier échangeur de chaleur en contournant le radiateur.

[9] Selon un autre aspect du procédé selon l’invention, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est inférieure à la première valeur de température Tl, et si la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur est supérieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, alors au moins une partie du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur est redirigée vers le radiateur avant de rejoindre la première boucle et le premier échangeur de chaleur de sorte que la température Tbat_in du fluide caloporteur en entrée du premier échangeur de chaleur soit inférieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries.

[10] Selon un aspect du procédé selon l’invention, les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur et le circuit de circulation de fluide réfrigérant sont bloqués.

[11] Selon un aspect du procédé selon l’invention, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est inférieure à une première valeur de température Tl, inférieure à une température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, lorsque le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant traverse le refroidisseur de sorte à récupérer de la chaleur du circuit de circulation de fluide caloporteur, et si la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur est supérieure à une deuxième valeur de température T2, supérieure à la première valeur de température Tl, alors au moins une partie fluide caloporteur issue du deuxième échangeur de chaleur est redirigé vers le radiateur de sorte que la température Tchill_in en entrée du refroidisseur ne dépasse pas une troisième valeur T3 déterminée de sorte qu’en sortie du refroidisseur, la température du fluide caloporteur Tchill_out soit comprise entre la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur et la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, afin de permette le stockage de chaleur dans les batteries.

[12] Selon un aspect du procédé selon l’invention, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est inférieure à la première valeur de température Tl, et lorsque la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur est inférieure à ladite première valeur de température Tl, alors les première et deuxième boucles sont découplées de sorte à avoir une circulation de fluide caloporteur indépendante ou arrêtées.

[13] Selon un aspect du procédé selon l’invention, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est comprise entre la première valeur de température Tl et la température de fonctionnement maximum Tmax_bat, lorsque le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant traverse le refroidisseur de sorte à récupérer de la chaleur du circuit de circulation de fluide caloporteur, et alors les première et deuxième boucles sont découplées de sorte que le fluide caloporteur issu du premier échangeur de chaleur traverse le refroidisseur afin de céder de la chaleur au circuit de circulation de fluide réfrigérant et la température du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur est contrôlée de sorte à rester inférieur à une température Tmax_mel maximum de fonctionnement de l’électronique de puissance et/ou moteur.

[14] Selon un aspect du procédé selon l’invention, lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur est supérieure ou égale à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat, alors le fluide caloporteur à destination du premier échangeur de chaleur traverse le radiateur de sorte que la température Tbat_in en entrée du premier échangeur de chaleur soit inférieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries.

[15] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, fournie à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :

[16] [Fig 1] La figure 1 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un premier mode de réalisation,

[17] [Fig 2] La figure 2 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement,

[18] [Fig 3] La figure 3 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement alternatif,

[19] [Fig 4] La figure 4 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un deuxième mode de fonctionnement,

[20] [Fig 5] La figure 5 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon une alternative au deuxième mode de fonctionnement,

[21] [Fig 6] La figure 6 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un troisième mode de fonctionnement,

[22] [Fig 7] La figure 7 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon une alternative au troisième mode de fonctionnement,

[23] [Fig 8] La figure 8 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un quatrième mode de fonctionnement,

[24] [Fig 9] La figure 9 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un cinquième mode de fonctionnement,

[25] [Fig 10] La figure 10 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un sixième mode de fonctionnement, [26] [Fig 11] La figure 11 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un deuxième mode de réalisation.

[27] Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

[28] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.

[29] Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.

[30] Dans la présente description, on entend par « placé en amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d'un fluide. A contrario, on entend par « placé en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide.

[31] La figure 1 montre une représentation schématique d’un exemple de dispositif de gestion thermique 1 pour un véhicule automobile électrique ou hybride selon un premier mode de réalisation. Ce dispositif de gestion thermique 1 comporte un circuit de circulation d’un fluide caloporteur A comportant une première Al et une deuxième A2 boucles.

[32] La première boucle Al comprend notamment un premier échangeur de chaleur 5 configuré pour échanger de la chaleur avec les batteries du véhicule électrique, et un refroidisseur 4 connecté conjointement à un circuit de circulation de fluide réfrigérant B. On entend plus particulièrement par batteries, l’ensemble des éléments de stockage électrique permettant l’alimentation électrique du véhicule électrique et notamment de ses moyens de propulsion et de gestion électrique à haute puissance. Pour mettre en mouvement le fluide caloporteur, la première boucle Al comporte une première pompe 3. Le refroidisseur 4 est configuré pour permettre les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur A et le circuit de circulation de fluide réfrigérant B. Ce circuit de circulation de fluide réfrigérant B peut notamment comporter un compresseur, un échangeur de chaleur de type condenseur disposé par exemple en face avant du véhicule automobile et un dispositif de détente, par exemple une vanne d’expansion électronique disposée en amont du refroidisseur 4. Ces éléments du circuit de circulation de fluide réfrigérant B hormis le refroidisseur 4 ne sont pas représentés sur les différentes figures. Le fluide réfrigérant peut être un fluide frigorigène couramment utilisé dans le domaine des circuits de refroidissement ou de climatisation tels que le R-1234-yf, le R-134a ou encore le R744.

[33] La deuxième boucle A2 comprend quant à elle un deuxième échangeur de chaleur

7, configuré pour échanger de la chaleur avec l’électronique de puissance et/ou moteur du véhicule électrique, et un radiateur 8 configuré pour refroidir le fluide caloporteur. Pour mettre en mouvement le fluide caloporteur, la deuxième boucle A2 comporte une deuxième pompe 6.

[34] Les première Al et deuxième A2 boucles sont plus particulièrement configurées pour permettre une circulation indépendante du fluide caloporteur dans chacune des boucles Al, A2 et/ou une circulation conjointe. Pour cela, le circuit de circulation de fluide caloporteur A comporte différentes conduites de liaisons Cl, C2, C3, C4 reliant les première Al et deuxième A2 boucles. Le fluide caloporteur circulant dans le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut par exemple être de l’eau ou encore de l’eau glycolée.

[35] Le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut ainsi comporter une première conduite Cl reliant la sortie de fluide caloporteur du premier échangeur de chaleur 5 à l’entrée de fluide caloporteur du deuxième échangeur de chaleur 7. Plus précisément, la première conduite Cl relie un premier point de raccordement 41 à un deuxième point de raccordement 42. Le premier point de raccordement 41 est disposé sur la première boucle Al en aval du premier échangeur de chaleur 5, entre ledit premier échangeur de chaleur 5 et le refroidisseur 4. Dans l’exemple illustré à la figure 1, la première pompe 3 est disposée en aval du premier échangeur de chaleur 5 et le premier point de raccordement 41 est disposé entre le premier échangeur de chaleur 5 et ladite première pompe 3. Le deuxième point de raccordement 42 est quant à lui disposé sur la deuxième boucle A2 en amont du deuxième échangeur de chaleur 7, entre le radiateur 8 et ledit deuxième échangeur de chaleur 7. Dans l’exemple illustré à la figure 1, la deuxième pompe 6 est disposée en amont du deuxième échangeur de chaleur 7 et le deuxième point de raccordement 42 est disposé en amont de ladite deuxième pompe 6, entre le radiateur 8 et ladite deuxième pompe 6.

[36] Le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut également comporter une deuxième conduite C2 reliant la sortie de fluide caloporteur du radiateur 8 et l’entrée de fluide caloporteur du refroidisseur 4. Plus précisément, la deuxième conduite C2 relie un troisième point de raccordement 43 à un quatrième point de raccordement 44. Le troisième point de raccordement 43 est disposé sur la deuxième boucle A2 en aval du radiateur 8, entre ledit radiateur 8 et la deuxième pompe 6 dans l’exemple illustré à la figure 1. Le quatrième point de raccordement 44 est quant à lui disposé sur la première boucle Al en amont du refroidisseur 4, entre la première pompe 3 et ledit refroidisseur 4 sans l’exemple illustré à la figure 1.

[37] Le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut également comporter une troisième conduite C3 reliant la sortie de fluide caloporteur du refroidisseur 4 à l’entrée de fluide caloporteur du deuxième échangeur de chaleur 7. Plus précisément, la troisième conduite C3 relie un cinquième point de raccordement 45 à un sixième point de raccordement 46. Le cinquième point de raccordement 45 est disposé sur la première boucle Al en aval du refroidisseur 4, entre ledit refroidisseur 4 et le premier échangeur de chaleur 5. Le sixième point de raccordement 46 est quant à lui disposé sur la deuxième boucle A2 en amont du deuxième échangeur de chaleur 7, plus particulièrement en amont du deuxième point de raccordement 42.

[38] Le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut enfin comporter une quatrième conduite C4 de contournement du radiateur 8. Plus précisément, la quatrième conduite C4 relie un septième point de raccordement 47 à un huitième point de raccordement 48. Le septième point de raccordement 47 est disposé sur la deuxième boucle A2 en amont du radiateur 8, entre le deuxième échangeur de chaleur 7 et ledit radiateur 8. Le huitième point de raccordement 48 est quant à lui disposé sur la deuxième boucle A2 en aval du radiateur 8, plus particulièrement entre le troisième 43 et le sixième 46 point de raccordement.

[39] Afin de contrôler la circulation du fluide caloporteur entre dans les différentes boucles Al, A2 et conduites Cl, C2, C3, C4, le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut notamment comporter différentes vannes d’arrêts. Le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut ainsi comporter :

- une première vanne d’arrêt 21 disposée sur la première conduite Cl,

- une deuxième vanne d’arrêt 22 disposée sur la deuxième conduite C2,

- une troisième vanne d’arrêt 23 disposée sur la troisième conduite C3,

- une quatrième vanne d’arrêt 24 disposée sur la quatrième conduite C4,

- une cinquième vanne d’arrêt 25 disposée sur la première boucle Al en aval du cinquième point de raccordement 45, entre ledit cinquième point de raccordement 45 et le premier échangeur de chaleur 5,

- une sixième vanne d’arrêt 26 disposée sur la première boucle Al en aval du premier point de raccordement 41, entre ledit premier point de raccordement 41 et la première pompe 3, et

- une septième vanne d’arrêt 27 disposée sur la deuxième boucle A2 en aval du huitième point de raccordement 48, entre ledit huitième point de raccordement 48 et le sixième point de raccordement 46.

[40] Le circuit de circulation de fluide caloporteur A peut également comporter une huitième vanne d’arrêt 28 (visible sur les figures 4 et 6) disposée sur la deuxième boucle A2 en aval du sixième point de raccordement 46, entre ledit sixième point de raccordement 46 et le deuxième point de raccordement 42.

[41] Le dispositif de gestion thermique 1 peut fonctionner selon divers modes de fonctionnement en fonction des besoins, de la température extérieure ainsi que d’autres paramètres tels que la température des batteries ainsi que de celle de l’électronique de puissance et/ou moteur. Dans des conditions « froides », c’est-à-dire avec une température extérieure par exemple inférieure à 10°C, le dispositif de gestion thermique 1 peut notamment permettre, lors d’un démarrage, la montée en température des éléments comme les batteries et l’électronique de puissance et/ou moteur à leur température optimale de fonctionnement. De même, si une récupération de chaleur est demandée, par exemple pour chauffer l’air à destination de l’habitacle, les échanges de chaleur entre la boucle de circulation de fluide caloporteur A et la boucle de circulation de fluide réfrigérant B peuvent permettre la récupération de chaleur des batteries et/ou de l’électronique de puissance et/ou moteur. Bien entendu, d’autres mode de fonctionnement, notamment de refroidissement des batteries et de l’électronique de puissance et/ou moteur sont possibles via le radiateur 8.

[42] La figure 2 montre le dispositif de gestion thermique 1 selon un premier mode de fonctionnement dans lequel les batteries ainsi que l’électronique de puissance et/ou moteur sont en montée de température passive, notamment utilisé dans un procédé de gestion de chauffage desdits éléments. Par-là, on entend que leur simple fonctionnement permet leur montée en température. Dans ce mode de fonctionnement, la première Al et la deuxième boucle A2 sont découplées.

[43] Plus particulièrement, les première 21, deuxième 22 et troisième 23 vannes d’arrêt sont fermées pour empêcher au fluide caloporteur d’emprunter la première Cl, la deuxième C2 et la troisième conduite C3.

[44] Au sein de la première boucle Al, le fluide caloporteur traverse successivement la première pompe 3, le refroidisseur 4 et le premier échangeur de chaleur 5. Le circuit de circulation de fluide réfrigérant B est ici configuré pour que le fluide réfrigérant ne traverse pas le refroidisseur 4 afin d’empêcher les échanges de chaleur. La circulation du fluide caloporteur au sein de la première boucle Al permet notamment une homogénéisation de la température au sein des batteries et donc permet une montée en température homogène.

[45] Au sein de la deuxième boucle A2, le fluide caloporteur traverse successivement la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7 et la quatrième conduite C4 afin de contourner le radiateur 8 et éviter ainsi un refroidissement dudit fluide caloporteur. Pour cela, la quatrième vanne d’arrêt 24 ainsi que la septième vanne d’arrêt 27 sont ouvertes.

[46] Toujours selon l’exemple de la figure 2, les première 21, deuxième 22 et troisième

23 vannes d’arrêt sont fermées pour empêcher au fluide caloporteur d’emprunter la première Cl, la deuxième C2 et la troisième conduite C3.

[47] Ce premier mode de fonctionnement est notamment mis en œuvre lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 au sein de la première boucle Al et la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 au sein de la deuxième boucle A2 sont toutes deux inférieures à une première valeur de température Tl, inférieure à une température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries et à une température de fonctionnement maximum Tmax_mel de l’électronique de puissance et/ou moteur.

[48] Une autre possibilité, non représentée, pour des conditions similaires dans lesquelles Tbat_out et Tmel_out sont toutes deux inférieures à la première valeur de température Tl, est un arrêt de la circulation du fluide caloporteur dans les première Al et deuxième A2 boucles.

[49] La première valeur de température Tl peut par exemple être de 10°C. La température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries peut être par exemple de 35°C. La température de fonctionnement maximum Tmax_mel de l’électronique de puissance et/ou moteur est quant à elle généralement supérieure à Tmax_bat, par exemple Tmax_mel est de 70°C.

[50] La figure 3 montre un mode de fonctionnement alternatif, similaire au premier mode de fonctionnement de la figure 2. De même que dans le premier mode de fonctionnement, ce mode de fonctionnement est mis en œuvre lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est inférieure à la première valeur de température TL Ce mode de fonctionnement alternatif est néanmoins mis en œuvre lorsque la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 est proche de Tbat_out. Ce mode de fonctionnement alternatif diffère également du premier mode de fonctionnement en ce que les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur A et le circuit de circulation de fluide réfrigérant B ne sont pas bloqués. Dans ce cas de figure, la chaleur générée à la fois par les batteries et par l’électronique de puissance et/ou moteur est utilisée pour réchauffer le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant B via le refroidisseur 4 afin de répondre aux besoins, par exemple de chauffage de l’habitacle.

[51] Les figures 4 à 8 montrent différents modes de fonctionnement dans lesquels le fluide caloporteur de la deuxième boucle A2 en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 est redirigé vers la première boucle Al et le premier échangeur de chaleur 5 de sorte à stocker de la chaleur dans les batteries. Cela permet ainsi d’avoir une montée en température plus rapide des batteries aussi bien lorsqu’il s’agit d’une montée en température simple ou bien lorsque qu’en plus de la montée en température, une récupération de chaleur est demandée pour réchauffer le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant B. De plus, ce procédé de gestion particulier permet de s’affranchir au moins partiellement d’un réchauffeur électrique souvent nécessaire pour accélérer la montée en température des batteries jusqu’à leur température optimale de fonctionnement. La montée en température est donc moins énergivore et profite de la chaleur de l’électronique de puissance et/ou moteur pour réchauffer les batteries en limitant la consommation d’énergie électrique.

[52] Ce procédé de gestion particulier de stockage de chaleur dans les batteries est ainsi possible en fonction de divers paramètres que sont :

- une température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 inférieure à la première valeur de température Tl, qui est elle-même inférieure à une température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, et

- une température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 supérieure à ladite première valeur de température Tl.

[53] La figure 4 montre un deuxième mode de fonctionnement du procédé de gestion.

Ce deuxième mode de fonctionnement permet notamment un stockage de chaleur dans les batteries. Ce deuxième mode de fonctionnement peut par exemple, lors d’une montée en température, être mis en œuvre à la suite du premier mode de fonctionnement de la figure 2. Ce deuxième mode de fonctionnement est notamment mis en œuvre lorsque :

- la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est toujours inférieure à la première valeur de température Tl, et

- la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 a augmentée et est maintenant comprise entre la première valeur de température Tl et la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries.

[54] Dans ce deuxième mode de fonctionnement, le fluide caloporteur de la deuxième boucle A2 en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 est redirigé vers la première boucle Al et le premier échangeur de chaleur 5. Au sein de la deuxième boucle A2, le fluide caloporteur contourne le radiateur 8. Plus précisément, avec l’architecture du dispositif de gestion thermique 1 illustrée, les première Al et deuxième A2 boucles sont en communication et le fluide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7, la quatrième conduite C4, la deuxième conduite C2, le refroidis seur 4, le premier échangeur de chaleur 5 et la première conduite CL Pour cela, les première 21, deuxième 22, quatrième 24 et cinquième 25 vannes d’arrêt sont ouvertes. Les troisième 23, sixième 26 et septième 27 vannes d’arrêt sont quant à elles fermées.

[55] Dans ce deuxième mode de fonctionnement, la chaleur de l’électronique de puissance et/ou moteur prélevée par le deuxième échangeur de chaleur 7 est transférée aux batteries via le premier échangeur de chaleur 5. Le fait que Tmel_out soit inférieur à Tmax_bat permet d’éviter que la température des batteries ne dépasse cette température maximum de fonctionnement au-delà de laquelle les batteries peuvent être endommagées.

[56] Afin que la chaleur de l’électronique de puissance soit dédiée au stockage au sein des batteries, les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur A et le circuit de circulation de fluide réfrigérant B sont bloqués. Pour cela, lors de la traversée du refroidisseur 4 il n’y a pas de récupération de chaleur vers le circuit de circulation de fluide réfrigérant. Pour cela, la circulation du fluide réfrigérant peut être notamment bloquée pour ne pas traverser le refroidisseur 4.

[57] Pour bloquer les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur A et le circuit de circulation de fluide réfrigérant B et éviter une récupération de chaleur vers le circuit de circulation de fluide réfrigérant B, une solution alternative illustrée à la figure 5 peut être de contourner le refroidisseur 4. Le fluide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7, la quatrième conduite C4, la troisième conduite C3, le premier échangeur de chaleur 5 et la première conduite Cl. Pour cela, les première 21, troisième 23, quatrième 24 et cinquième 25 vannes d’arrêt sont ouvertes. Les deuxième 22, sixième 26, septième 27 et huitième 28 vannes d’arrêt sont quant à elles fermées.

[58] La figure 6 montre un troisième mode de fonctionnement du procédé de gestion. Ce troisième mode de fonctionnement permet également un stockage de chaleur dans les batteries. Ce troisième mode de fonctionnement peut par exemple, lors d’une montée en température, être mis en œuvre à la suite du deuxième mode de fonctionnement de la figure 3. Ce troisième mode de fonctionnement est mis en œuvre lorsque :

- la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est toujours inférieure à la première valeur de température Tl, et

- la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 a quant à elle augmentée et est maintenant supérieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries.

[59] Dans ce troisième mode de fonctionnement, le fluide caloporteur de la deuxième boucle A2 est redirigé vers la première boucle Al et le premier échangeur de chaleur 5. Au sein de la deuxième boucle A2, au moins une partie fluide caloporteur issue du deuxième échangeur de chaleur 7 est redirigée vers le radiateur 8 avant de rejoindre la première boucle Al et le premier échangeur de chaleur 5 de sorte que la température Tbat_in du fluide caloporteur en entrée du premier échangeur de chaleur 5 soit inférieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries. Plus précisément, avec l’architecture du dispositif de gestion thermique 1 illustrée, les première Al et deuxième A2 boucles sont en communication et le fluide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7, une partie du fluide caloporteur passe par la quatrième conduite C4, une autre partie du fluide caloporteur passe par le radiateur 8, les deux parties de fluide caloporteur se rejoignent avant d’emprunter la deuxième conduite C2. Le fluide caloporteur passe ensuite dans le refroidisseur 4, le premier échangeur de chaleur 5 et la première conduite Cl. Pour cela, les première 21, deuxième 22 et cinquième 25 vannes d’arrêt sont ouvertes. Les troisième 23, sixième 26 et septième 27 vannes d’arrêt sont quant à elles fermées. La quatrième vanne d’arrêt 24 peut être complètement fermée pour que l’intégralité du fluide caloporteur traverse le radiateur 8 ou bien partiellement fermée pour qu’une partie seulement du fluide caloporteur passe par le radiateur 8 et une autre partie le contourne via la quatrième conduite C4.

[60] Dans ce troisième mode de fonctionnement, la chaleur de l’électronique de puissance et/ou moteur prélevée par le deuxième échangeur de chaleur 7 est transférée aux batteries via le premier échangeur de chaleur 5. Le passage d’au moins une partie du fluide caloporteur par le radiateur 8 permet de contrôler la température Tbat_in du fluide caloporteur afin qu’elle soit inférieure à Tmax_bat de sorte à éviter que la température des batteries ne dépasse cette température maximum de fonctionnement au-delà de laquelle les batteries peuvent être endommagées. Le contrôle de la température du fluide caloporteur à destination de la première boucle Al et du premier échangeur de chaleur 5, via notamment la quatrième vanne d’arrêt 24 permet d’avoir une température Tbat_in proche de Tmax_bat pour un chauffage plus rapide des batteries et un stockage de chaleur optimal dans ces dernières.

[61] Afin que la chaleur de l’électronique de puissance soit dédiée au stockage au sein des batteries, les échanges de chaleurs entre le circuit de circulation de fluide caloporteur A et le circuit de circulation de fluide réfrigérant B sont bloqués. Pour cela, lors de la traversée du refroidisseur 4, il n’y a pas de récupération de chaleur vers le circuit de circulation de fluide réfrigérant. Pour cela, la circulation du fluide réfrigérant peut être notamment bloquée pour ne pas traverser le refroidisseur 4.

[62] Pour bloquer les échanges de chaleur entre le circuit de circulation de fluide caloporteur A et le circuit de circulation de fluide réfrigérant B et éviter une récupération de chaleur vers le circuit de circulation de fluide réfrigérant B, une solution alternative illustrée à la figure 7 peut être de contourner le refroidisseur 4 en passant par la troisième conduite C3. Le fluide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7, la quatrième conduite C4 et/ou le radiateur 8, la troisième conduite C3, le premier échangeur de chaleur 5 et la première conduite CL Pour cela, les première 21, troisième 23, quatrième 24 et cinquième 25 vannes d’arrêt sont ouvertes. Les deuxième 22, sixième 26, septième 27 et huitième 28 vannes d’arrêt sont quant à elles fermées.

[63] La figure 8 montre un quatrième mode de fonctionnement du procédé de gestion.

Ce quatrième mode de fonctionnement permet également un stockage de chaleur dans les batteries. Ce quatrième mode de fonctionnement est mis en œuvre lorsque :

- la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est encore inférieure à une première valeur de température Tl, inférieure à une température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries,

- la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 est quant à elle supérieure à une deuxième valeur de température T2, supérieure à la première valeur de température Tl. De préférence cette deuxième valeur de température T2 est de l’ordre de Tbat_out plus 20°C. Ainsi, si Tbat_out est de 10°C, alors T2 sera de 30°C.

Ce quatrième mode de fonctionnement est également mis en œuvre uniquement lorsque le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant B traverse le refroidisseur 4 de sorte à récupérer de la chaleur du circuit de circulation de fluide caloporteur A.

[64] Dans ce quatrième mode de fonctionnement, au moins une partie du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 est redirigée vers le radiateur 8 de sorte que la température Tchill_in en entrée du refroidisseur 4 ne dépasse pas une troisième valeur T3 déterminée de sorte qu’en sortie du refroidisseur 4, la température du fluide caloporteur Tchill_out soit comprise entre la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 et la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries, afin de permette le stockage de chaleur dans les batteries. La valeur de température T3 peut par exemple être de l’ordre de 50°C ce qui laisse un delta de 25°C pouvant être échangé via le refroidisseur 4 en récupération de chaleur vers le circuit de circulation de fluide réfrigérant B.

[65] Dans ce quatrième mode de fonctionnement, au moins une partie du fluide caloporteur de la deuxième boucle A2 est redirigé vers la première boucle Al et le premier échangeur de chaleur 5. Au sein de la deuxième boucle A2, au moins une partie du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 est redirigée vers le radiateur 8 avant de rejoindre la première boucle Al et le premier échangeur de chaleur 5 de sorte que la température Tbat_in du fluide caloporteur en entrée du premier échangeur de chaleur 5 soit inférieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries. Plus précisément, avec l’architecture du dispositif de gestion thermique 1 illustrée, les première Al et deuxième A2 boucles sont en communication et le fluide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7, une partie du fluide caloporteur passe par la quatrième conduite C4, une autre partie du fluide caloporteur passe par le radiateur 8. Au moins une partie du fluide caloporteur ayant contourné le radiateur 8 rejoint le fluide caloporteur ayant traversé le radiateur 8 pour ensuite passer dans la deuxième conduite C2. L’autre partie du fluide caloporteur ayant contournée le radiateur 8 via la quatrième conduite C4 reste au sein de la deuxième boucle A2 et rejoint la deuxième pompe 6. Le fluide caloporteur ayant traversé la deuxième conduite C2 passe ensuite dans le refroidisseur 4. En sortie du refroidisseur 4, une partie du fluide caloporteur rejoint et traverse le premier échangeur de chaleur 5 et la première conduite CL L’autre partie de fluide caloporteur ayant traversée le refroidisseur 4 emprunte la troisième conduite C3 pour rejoindre la deuxième boucle A2. Pour cela, les première 21, deuxième 22, troisième 23, quatrième 24, cinquième 25 et septième 27 vannes d’arrêt sont ouvertes. La sixième vanne d’arrêt 26 est quant à elle fermée. Le degré d’ouverture de la quatrième vanne d’arrêt 24 permet de contrôler la quantité de fluide caloporteur passant par le radiateur 8 ou le contournant. Le degré d’ouverture des deuxième 22 et septième 27 vannes d’arrêt permet de contrôler la quantité de fluide caloporteur allant vers le refroidisseur 4 ou bien restant dans la deuxième boucle A2. Le degré d’ouverture des troisième 2 et cinquième 25 vannes d’arrêt permet de contrôler la quantité de fluide caloporteur allant vers le premier échangeur de chaleur ou bien retournant vers la deuxième boucle A2. Il est ainsi possible de contrôler la température Tbat_in du fluide caloporteur en entrée du premier échangeur de chaleur 5 en jouant sur ces différentes vannes d’arrêt.

[66] Dans ce quatrième mode de fonctionnement, la chaleur de l’électronique de puissance et/ou moteur prélevée par le deuxième échangeur de chaleur 7 est transférée en partie aux batteries via le premier échangeur de chaleur 5. Le passage d’au moins une partie du fluide caloporteur par le radiateur 8 permet de contrôler la température Tbat_in du fluide caloporteur afin qu’elle soit inférieure à une valeur T3 de sorte à éviter que la température du fluide caloporteur en sortie du refroidisseur 4 soit supérieur à Tmax_bat de sorte que les batteries ne dépassent cette température maximum de fonctionnement au- delà de laquelle les batteries peuvent être endommagées. Le contrôle de la température du fluide caloporteur à destination de la première boucle Al et du premier échangeur de chaleur 5, via notamment les différentes vannes d’arrêt permet d’avoir une température Tbat_in proche de Tmax_bat pour un chauffage plus rapide des batteries et un stockage de chaleur optimal dans ces dernières.

[67] La figure 9 montre un cinquième mode de fonctionnement mis en œuvre lorsque :

- la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est encore inférieure à une première valeur de température Tl, qui est elle-même inférieure à une température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries,

- la température Tmel_out du fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur 7 est quant à elle supérieure à une troisième valeur de température T3, comprise entre à la première valeur de température Tl et la deuxième valeur de température T2. De préférence cette troisième valeur de température T3 est de l’ordre de Tbat_out plus 10°C.

Ce cinquième mode de fonctionnement est également mis en œuvre uniquement lorsque le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant B traverse le refroidisseur 4 de sorte à récupérer de la chaleur du circuit de circulation de fluide caloporteur A.

[68] Dans ce cinquième mode de fonctionnement, la température Tmel_out n’est pas assez élevée pour assurer à la fois une récupération de chaleur pour le circuit de circulation de fluide réfrigérant B et un stockage de chaleur dans les batteries. La priorité est alors donnée à la récupération de chaleur. Dans l’architecture illustrée, le fluide caloporteur circule donc successivement dans la deuxième pompe 6, le deuxième échangeur de chaleur 7, la quatrième conduite C4, la deuxième conduite C2, le refroidisseur 4 et la troisième conduite C3. Pour cela, les deuxième 22, troisième 23 et quatrième 24 vannes d’arrêt sont ouvertes et les première 21, cinquième 25 et sixième 26 vannes d’arrêt sont fermées.

[69] La figure 10 montre un sixième mode de fonctionnement mis en œuvre lorsque :

- la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est supérieure à la première valeur de température Tl, et

- le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant B traverse le refroidisseur 4 de sorte à récupérer de la chaleur du circuit de circulation de fluide caloporteur.

[70] Dans ce sixième mode de fonctionnement, les première Al et deuxième A2 boucles sont découplées de sorte que le fluide caloporteur issu du premier échangeur de chaleur 5 traverse le refroidisseur 4 afin de céder de la chaleur au circuit de circulation de fluide réfrigérant B. Le fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 est contrôlé de sorte à rester inférieur à la température Tmax_mel maximum de fonctionnement de l’électronique de puissance et/ou moteur. Ce contrôle peut notamment être réalisé par le fait qu’une partie fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 peut être redirigée vers le radiateur 8 et une autre partie contourne ledit radiateur 8 via la quatrième conduite C4. La chaleur des batteries seules est ici récupérée pour réchauffer le fluide réfrigérant du circuit de circulation de fluide réfrigérant B via le refroidisseur 4.

[71] Plus précisément, dans ce sixième mode de fonctionnement, lorsque la température

Tmel_out est inférieure à la première valeur de température Tl, l’ensemble du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur contourne le radiateur 8 et passe par la quatrième conduite C4 pour une montée en température passive de l’électronique de puissance et/ou moteur. Lorsque la température Tmel_out est comprise entre la première valeur de température Tl et Tmax_mel, alors une partie du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 peut contourner le radiateur 8 via la quatrième conduite C4 et une autre partie du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 peut traverser le radiateur 8 pour être refroidie de sorte que la température en entrée du deuxième échangeur de chaleur soit inférieure à Tmax_mel. Enfin, de même, lorsque la température Tmel_out est supérieure à Tmax_mel, la totalité ou une partie du fluide caloporteur issu du deuxième échangeur de chaleur 7 traverse le radiateur 8 pour être refroidie de sorte que la température en entrée du deuxième échangeur de chaleur soit inférieure à Tmax_mel.

[72] Ce sixième mode de fonctionnement peut être notamment mis en œuvre aussi bien lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est comprise entre la première valeur de température Tl et la température maximum Tmax_bat des batteries que lorsque la température Tbat_out du fluide caloporteur en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est supérieure à la température maximum Tmax_bat des batteries du moment que la température de sortie du fluide caloporteur du refroidisseur 4 Tchill_out reste inférieure à Tmax_bat.

[73] S’il y a récupération de chaleur via le refroidisseur 4 et si la température d’entrée du fluide caloporteur Tbat_in au sein du premier échangeur de chaleur est supérieure ou égale à Tmax_bat, le fluide caloporteur à destination du premier échangeur de chaleur 5 traverse le radiateur 8 de sorte que la température Tbat_in en entrée du premier échangeur de chaleur 5 soit inférieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries. S’il n’y a pas de récupération de chaleur via le refroidisseur 4 et si Tbat_out est supérieure ou égale à max_bat, le fluide caloporteur à destination du premier échangeur de chaleur 5 traverse le radiateur 8 de sorte que la température Tbat_in en entrée du premier échangeur de chaleur 5 soit inférieure à la température de fonctionnement maximum Tmax_bat des batteries.

[74] La figure 11 montre une représentation schématique d’un exemple de dispositif de gestion thermique 1 pour un véhicule automobile électrique ou hybride selon un deuxième mode de réalisation. Ce dispositif de gestion thermique 1 diffère de celui de la figure 1 en ce qu’il intègre une troisième boucle A3. Cette troisième boucle A3 comporte plus particulièrement au moins un réchauffeur électrique 11 du fluide caloporteur. Dans l’exemple illustré à la figure 11, la troisième boucle A3 comporte une troisième pompe 9, un condenseur 10, par exemple lui également connecté conjointement avec le circuit de circulation de fluide réfrigérant B, le réchauffeur électrique 11 et un radiateur de chauffage 12, par exemple disposé au sein d’un flux d’air à destination de l’habitacle. La troisième boucle A3 est reliée à la fois à la première Al et la deuxième A2 boucle afin de permettre, via le réchauffeur électrique 11, une montée en température active des batteries et/ou de l’électronique de puissance et/ou moteur.

[75] Le dispositif de gestion thermique 1 comporte ainsi une cinquième conduite C5 reliant un neuvième point de raccordement 49 à un dixième point de raccordement 50. Le neuvième point de raccordement 49 est disposé sur la troisième boucle A3 en aval de la troisième pompe 9, entre ladite troisième pompe 9 et le condenseur 10. Le dixième point de raccordement 50 est quant à lui disposé sur la première boucle Al, entre le cinquième point de raccordement 45 de la troisième conduite C3 et le premier échangeur de chaleur 5, plus précisément en amont de la cinquième vanne d’arrêt 25.

[76] Le dispositif de gestion thermique 1 comporte en outre une sixième conduite C6 reliant un onzième point de raccordement 51 à un douzième point de raccordement 52. Le onzième point de raccordement 51 est disposé sur la deuxième boucle A2, en aval du deuxième échangeur de chaleur 7, entre ledit deuxième échangeur de chaleur 7 et le radiateur 8, plus précisément en amont du septième point de raccordement 47 de la quatrième conduite C4.

[77] Le dispositif de gestion thermique 1 comporte enfin une septième conduite C7 reliant un treizième point de raccordement 53 à un quatorzième point de raccordement 54. Le treizième point de raccordement 53 est disposé sur la deuxième conduite C2, entre le troisième point de raccordement 43 et la deuxième vanne d’arrêt 22. Le quatorzième point de raccordement 54 est quant à lui disposé sur la troisième boucle A3 en aval du douzième point de raccordement 52, entre ledit douzième point de raccordement 52 et le réchauffeur électrique 11.

[78] Afin de contrôler la circulation du fluide caloporteur entre les différentes boucles

Al, A2 et A3, le dispositif de gestion thermique 1 comporte également :

- une neuvième vanne d’arrêt 29 disposée sur la cinquième conduite C5,

- une dixième vanne d’arrêt 30 disposée sur la sixième conduite C6,

- une onzième vanne d’arrêt 31 disposée sur la septième conduite C7, et

- une douzième vanne d’arrêt 32 disposée sur la troisième boucle A3 entre le douzième point de raccordement 52 et le quatorzième point de raccordement 54.

[79] L’ensemble des modes de fonctionnement décrits précédemment sont également applicables au deuxième mode de réalisation du dispositif de gestion thermique 1 de la figure 11. Pour cela, la circulation du fluide caloporteur entre la troisième boucle A3 et les première Al et deuxième A2 boucles est bloquée. Par exemple pour bloquer cette circulation, les neuvième 29, dixième 30 et onzième 31 vannes d’arrêt sont fermées.

[80] Ainsi, on voit bien que le procédé de gestion en permettant le stockage de chaleur produit au sein de l’électronique de puissance et/ou moteur dans les batteries, permet une montée en température plus rapide sans dépenser de l’énergie électrique supplémentaire. De plus, le procédé de gestion permet une meilleure récupération de chaleur pour chauffer l’habitacle également sans dépenser de l’énergie électrique supplémentaire.