[1] La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. Une application possible pour de tels systèmes est d’assurer un conditionnement thermique d’un véhicule automobile. Une régulation thermique de différents organes du véhicule peut ainsi être assurée. Ces différents organes peuvent être par exemple l’habitacle du véhicule, ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique. Les échanges de chaleur sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant pouvant circuler dans plusieurs échangeurs de chaleur.

Technique antérieure

[2] Les systèmes de conditionnement thermiques font couramment appel à une boucle de fluide réfrigérant et une boucle de fluide caloporteur échangeant de la chaleur avec le fluide réfrigérant. De tels systèmes sont ainsi appelés indirects. Le brevet EP2933586 B1 en est un exemple. La boucle de fluide réfrigérant est formée de sorte que le fluide réfrigérant cède de la chaleur au fluide caloporteur liquide dans un échangeur bifluide, puis traverse un échangeur de chaleur disposé dans l’habitacle, encore appelé évaporateur. Cet échangeur permet de refroidir l’habitacle. Le chauffage de l’habitacle est lui assuré notamment par un radiateur de chauffage qui dissipe la chaleur du fluide caloporteur dans le flux d’air envoyé à l’habitacle.

[3] Les différents échangeurs de chaleur sont classiquement répartis en différents emplacements du véhicule. Certains échangeurs sont disposés dans l’habitacle du véhicule. D’autres échangeurs sont disposés sous le capot, proches de la face avant du véhicule. Les différents composants doivent être reliés par des canalisations permettant la circulation du fluide réfrigérant et du fluide caloporteur. L’intégration de l’ensemble de ces composants peut être difficile, en raison de leur encombrement. Par ailleurs, la présence dans l’habitacle de composants contenant du fluide réfrigérant peut être proscrite. C’est le cas par exemple lorsque le fluide réfrigérant employé est susceptible d’être toxique pour les occupants en cas de fuite, ou encore lorsque le fluide réfrigérant est inflammable. [4] Il existe ainsi un besoin de pouvoir disposer de systèmes de conditionnement thermique plus faciles à intégrer, permettant d’utiliser tout type de fluide réfrigérant, et offrant de meilleures performances thermodynamiques.

Résumé

[5] A cette fin, la présente invention propose un système de conditionnement thermique, comportant :

- un circuit de liquide caloporteur,

- un circuit de fluide réfrigérant comportant une boucle principale de circulation de fluide réfrigérant comprenant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant:

-- un dispositif de compression,

-- un premier échangeur bifluide agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur une première boucle du circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur de la première boucle,

-- un deuxième échangeur bifluide agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur une deuxième boucle du circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur de la deuxième boucle,

-- un premier dispositif de détente,

-- un troisième échangeur bifluide agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur une troisième boucle du circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur de la troisième boucle, dans lequel la première boucle de liquide caloporteur comporte un premier échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un premier flux d’air, dans lequel la deuxième boucle de liquide caloporteur comporte un deuxième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième flux d’air, dans lequel la troisième boucle de liquide caloporteur comporte un troisième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec le premier flux d’air, et dans lequel la première boucle de liquide caloporteur comporte un quatrième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec le deuxième flux d’air. [6] Le premier flux d’air peut être conditionné thermiquement grâce au premier échangeur et au troisième échangeur, dans lesquels du liquide caloporteur circule. Le premier flux d’air ne risque donc pas de contenir de fluide réfrigérant, même en cas de fuite du circuit. De plus, la structure proposée pour le système de conditionnement thermique, avec deux échangeurs bifluide en série au sens de la circulation de fluide réfrigérant, avec chaque échangeur bifluide étant couplé à un échangeur pouvant absorber ou dissiper de la chaleur dans le deuxième flux d’air, permet de multiples modes de fonctionnement permettant d’optimiser les performances en fonction des conditions de fonctionnement. De plus, la structure proposée est particulièrement simple pour les lignes de circulation du fluide réfrigérant, ce qui permet d’obtenir un circuit de fluide réfrigérant particulièrement compact, utilisant une faible quantité de fluide réfrigérant.

[7] Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : [8] Selon un exemple de réalisation, le système de conditionnement thermique est un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile.

[9] La première boucle du circuit de liquide caloporteur comporte une boucle principale et une boucle auxiliaire.

[10] Le deuxième échangeur de chaleur est disposé en amont du quatrième échangeur de chaleur selon un sens d’écoulement du deuxième flux d’air.

[11] Le troisième échangeur de chaleur est disposé en amont du premier échangeur de chaleur selon un sens d’écoulement du premier flux d’air.

[12] Le premier flux d’air est un flux d’air intérieur à un habitacle d’un véhicule automobile. [13] Le deuxième flux d’air est un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule. [14] Le circuit de fluide réfrigérant comporte une première branche de dérivation reliant un premier point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du deuxième échangeur bifluide et en amont du troisième échangeur bifluide à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du troisième échangeur bifluide et en amont du dispositif de compression, la première branche de dérivation comportant un quatrième échangeur bifluide configuré pour échanger de la chaleur avec une quatrième boucle de liquide caloporteur.

[15] Le premier dispositif de détente est disposé sur la boucle principale de fluide réfrigérant en aval du premier point de raccordement et en amont du troisième échangeur bifluide.

[16] La première branche de dérivation comporte un deuxième dispositif de détente disposé en amont du quatrième échangeur bifluide.

[17] Le quatrième échangeur bifluide est configuré pour être couplé thermiquement avec un premier élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule.

[18] Le premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur circulant dans la quatrième boucle de liquide caloporteur.

[19] Le premier élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est une batterie de stockage d’énergie électrique.

[20] Selon un mode de réalisation, le circuit de fluide réfrigérant comporte une deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation en amont du quatrième échangeur bifluide à un quatrième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation en aval du quatrième échangeur bifluide et en amont du deuxième point de raccordement, la deuxième branche de dérivation comportant un cinquième échangeur bifluide configuré pour échanger de la chaleur avec une cinquième boucle de liquide caloporteur.

[21] Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le circuit de fluide réfrigérant comporte une deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du deuxième échangeur bifluide et en amont du en amont du troisième échangeur bifluide à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du troisième échangeur bifluide et en amont du dispositif de compression, la deuxième branche de dérivation comportant un cinquième échangeur bifluide configuré pour échanger de la chaleur avec une cinquième boucle de liquide caloporteur.

[22] La deuxième branche de dérivation comporte un troisième dispositif de détente disposé en amont du cinquième échangeur bifluide.

[23] En variante, la boucle principale comporte un dispositif de détente disposé en amont du premier point de raccordement et une vanne d’arrêt disposée entre le premier point de raccordement et le troisième échangeur bifluide, la première branche de dérivation comporte une vanne d’arrêt disposée en amont du quatrième échangeur bifluide, et la deuxième branche de dérivation comporte une vanne d’arrêt disposée en amont du cinquième échangeur bifluide.

[24] Le cinquième échangeur bifluide est configuré pour être couplé thermiquement avec un deuxième élément d’une chaîne de traction électrique du véhicule.

[25] Le deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur circulant dans la cinquième boucle de liquide caloporteur.

[26] Le deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est un moteur électrique de traction du véhicule.

[27] Le deuxième élément de la chaîne de traction électrique du véhicule est un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule.

[28] Selon un aspect de l’invention, la première boucle de liquide caloporteur comporte :

- une boucle principale comportant le premier échangeur bifluide et le premier échangeur de chaleur,

- une branche de dérivation reliant un premier point de connexion disposé en amont du premier échangeur bifluide à un deuxième point de connexion disposé en aval du premier échangeur bifluide, le quatrième échangeur de chaleur étant disposé sur la branche de dérivation. [29] La troisième boucle de liquide caloporteur et la deuxième boucle de liquide caloporteur sont configurées pour être fluidiquement reliées.

[30] Le circuit de liquide caloporteur comporte une première branche de connexion reliant un troisième point de connexion disposé sur la deuxième boucle de liquide caloporteur entre le deuxième échangeur de chaleur et le deuxième échangeur bifluide à un quatrième point de connexion disposé sur la troisième boucle de liquide caloporteur entre le troisième échangeur de chaleur et le troisième échangeur bifluide .

[31] Le circuit de liquide caloporteur comporte une deuxième branche de connexion reliant un cinquième point de connexion disposé sur la troisième boucle de liquide caloporteur entre le troisième échangeur bifluide et le troisième échangeur de chaleur à un sixième point de connexion disposé sur la deuxième boucle de liquide caloporteur entre le deuxième échangeur bifluide et le deuxième échangeur de chaleur.

[32] La quatrième boucle de liquide caloporteur et la deuxième boucle de liquide caloporteur sont configurées pour être fluidiquement reliées.

[33] Le circuit de liquide caloporteur comporte une troisième branche de connexion reliant un septième point de connexion disposé sur la deuxième boucle de liquide caloporteur entre le deuxième échangeur de chaleur et le troisième point de connexion à un huitième point de connexion disposé sur la quatrième boucle de liquide caloporteur entre le quatrième échangeur bifluide et le premier élément.

[34] Le circuit de liquide caloporteur comporte une quatrième branche de connexion reliant un neuvième point de connexion disposé sur la quatrième boucle de liquide caloporteur entre le premier élément de la chaîne de traction et le quatrième échangeur bifluide à un dixième point de connexion disposé sur la deuxième boucle de liquide caloporteur entre le sixième point de connexion et le deuxième échangeur de chaleur.

[35] La cinquième boucle de liquide caloporteur et la première boucle de liquide caloporteur sont configurées pour être fluidiquement reliées.

[36] Le circuit de liquide caloporteur comporte une cinquième branche de connexion reliant un onzième point de connexion disposé sur la cinquième boucle de liquide caloporteur en amont du deuxième élément de la chaîne de traction et en aval du cinquième échangeur bifluide à un douzième point de connexion disposé sur la première boucle de liquide caloporteur en aval du premier point de connexion et en amont du quatrième échangeur de chaleur. [37] Le circuit de liquide caloporteur comporte une sixième branche de connexion reliant un treizième point de connexion disposé sur la cinquième boucle de liquide caloporteur en aval du cinquième échangeur bifluide et en amont du deuxième élément de la chaîne de traction à un quatorzième point de connexion disposé sur la première boucle de liquide caloporteur en aval du quatrième échangeur de chaleur et en amont du deuxième point de connexion.

[38] La première boucle de liquide caloporteur est configurée pour être dissociée de la deuxième boucle de liquide caloporteur.

[39] La première boucle de liquide caloporteur comporte une première pompe de circulation du liquide caloporteur. [40] La première pompe de circulation du liquide caloporteur est disposée dans une portion commune à la boucle principale et à la boucle auxiliaire.

[41] La deuxième boucle de liquide caloporteur comporte une deuxième pompe de circulation du liquide caloporteur.

[42] La deuxième pompe de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la deuxième boucle de liquide caloporteur entre le septième point de connexion et le troisième point de connexion.

[43] La troisième boucle de liquide caloporteur comporte une troisième pompe de circulation du liquide caloporteur.

[44] La troisième pompe de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la troisième boucle de liquide caloporteur entre le troisième échangeur de chaleur et le quatrième point de connexion.

[45] La quatrième boucle de liquide caloporteur comporte une quatrième pompe de circulation du liquide caloporteur. [46] La quatrième pompe de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la quatrième boucle de liquide caloporteur entre le huitième point de connexion et le premier élément de la chaîne de traction.

[47] La cinquième boucle de liquide caloporteur comporte une cinquième pompe de circulation du liquide caloporteur.

[48] La cinquième pompe de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la cinquième boucle de liquide caloporteur entre le onzième point de connexion et le deuxième élément de la chaîne de traction.

[49] La première boucle de circulation de liquide caloporteur comporte une première vanne trois voies disposée conjointement sur la boucle principale et sur la branche de dérivation.

[50] La deuxième boucle de circulation de liquide caloporteur comporte une deuxième vanne trois voies disposée conjointement sur la première branche de connexion.

[51] La cinquième boucle de circulation de liquide caloporteur comporte une troisième vanne trois voies disposée conjointement sur la cinquième boucle de circulation et sur la sixième branche de connexion.

[52] La deuxième boucle de circulation de liquide caloporteur comporte une première vanne d’arrêt.

[53] La première vanne d’arrêt est disposée entre le deuxième échangeur de chaleur et le septième point de connexion.

[54] La troisième branche de connexion comporte une deuxième vanne d’arrêt.

[55] La boucle principale de fluide réfrigérant comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé en aval du deuxième point de raccordement et en amont du dispositif de compression.

[56] La boucle principale comprend un échangeur de chaleur interne, l’échangeur de chaleur interne comportant une première section d’échange thermique disposée en aval du deuxième échangeur bifluide et en amont du premier point de raccordement et une deuxième section d’échange thermique disposée en aval du dispositif d’accumulation et en amont du dispositif de compression, l’échangeur de chaleur interne étant configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique.

[57] Le système de conditionnement thermique comporte un dispositif configuré pour faire varier une section de passage du deuxième flux d’air vers le deuxième échangeur de chaleur.

[58] L’invention concerne également un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de chauffage découplé, le procédé comportant les étapes :

- Déterminer une température de condensation du fluide réfrigérant en sortie du dispositif de compression,

- Chauffer le fluide caloporteur circulant dans la première boucle du circuit de fluide caloporteur à une température supérieure à la température de condensation déterminée,

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le premier échangeur bifluide, de façon à ce que le fluide réfrigérant soit dans un état gazeux en sortie du premier échangeur bifluide,

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur bifluide, de façon à ce que le fluide réfrigérant cède des calories au liquide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de liquide caloporteur,

- Mettre en communication la deuxième boucle de liquide caloporteur et la troisième boucle de liquide caloporteur, de façon à ce que le troisième échangeur de chaleur cède des calories au premier flux d’air.

[59] La première boucle de circulation du circuit de liquide caloporteur comporte un dispositif de chauffage électrique configuré pour chauffer le fluide caloporteur, le procédé comportant l’étape :

- commander le dispositif de chauffage électrique de façon à chauffer le fluide caloporteur à une température supérieure à la température de condensation déterminée.

[60] Le dispositif de chauffage électrique est disposé sur la boucle principale de la première boucle de circulation du liquide caloporteur. [61] L’invention se rapporte aussi un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement découplé, le procédé comportant les étapes :

- Déterminer une température de condensation du fluide réfrigérant en sortie du dispositif de compression,

- Faire circuler du liquide caloporteur dans la cinquième boucle de circulation du circuit de liquide caloporteur de façon à ce que le liquide caloporteur absorbe de la chaleur du deuxième élément de la chaîne de traction,

- Mettre en communication la cinquième boucle et la première boucle du circuit de liquide caloporteur,

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le premier échangeur bifluide , de façon à chauffer le fluide réfrigérant à une température supérieure à la température de condensation déterminée, de sorte que le fluide réfrigérant soit dans un état gazeux en sortie du premier échangeur bifluide,

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur bifluide,

- Détendre le fluide réfrigérant dans le premier dispositif de détente de façon à le faire passer à basse pression,

- Faire circuler du fluide réfrigérant à basse pression dans le troisième échangeur bifluide de façon à refroidir le liquide caloporteur circulant dans la troisième boucle de liquide caloporteur,

- Faire circuler du liquide caloporteur dans la troisième boucle de circulation de liquide caloporteur de façon à ce que le troisième échangeur de chaleur absorbe de la chaleur du premier flux d’air .

[62] La cinquième boucle de circulation de liquide caloporteur et la première boucle de circulation de liquide caloporteur sont mises en communication lorsque la température du liquide caloporteur circulant dans la cinquième boucle est supérieure à un seuil prédéterminé.

[63] L’invention s’applique également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que déjà décrit, dans un mode dit de déshumidification série et de chauffage accessoire, dans lequel :

- le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur bifluide, dans le deuxième échangeur bifluide où il cède de la chaleur au liquide caloporteur de la deuxième boucle, dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur bifluide où il absorbe de la chaleur, le fluide réfrigérant à basse pression retournant au dispositif de compression,

- le liquide caloporteur de la deuxième boucle circule successivement dans le deuxième échangeur bifluide où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la quatrième branche de connexion, dans le premier élément où il cède de la chaleur au premier élément . [64] L’invention s’applique également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que déjà décrit, dans un mode dit mode de récupération et de chauffage accessoire, dans lequel :

- le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur bifluide, dans le deuxième échangeur bifluide où il cède de la chaleur au liquide caloporteur de la deuxième boucle, dans le troisième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le cinquième échangeur bifluide où il absorbe de la chaleur, le fluide réfrigérant à basse pression retournant au dispositif de compression,

- le liquide caloporteur de la deuxième boucle circule successivement dans le deuxième échangeur bifluide où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la quatrième branche de connexion, dans le premier élément où il cède de la chaleur au premier élément,

- le liquide caloporteur de la cinquième boucle circule successivement dans le deuxième élément en absorbant de la chaleur et dans le cinquième échangeur bifluide où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant.

[65] Dans les deux modes précédents, dans lesquels un chauffage du premier élément est assuré, le débit de fluide caloporteur dans la première boucle peut être nul. Ainsi, la quantité de chaleur cédée au premier élément est maximisée. En effet, l’échange thermique avec le liquide caloporteur de la première boucle est ainsi minimisé.

[66] Alternativement ou de manière complémentaire, le débit du premier flux d’air est nul. Brève description des dessins

[67] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

[68] [Fig. 1] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un premier mode de réalisation de l’invention,

[69] [Fig. 2] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,

[70] [Fig. 3] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une première variante du deuxième mode de réalisation de l’invention, [71] [Fig. 4] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation de l’invention,

[72] [Fig. 5] est un schéma bloc d’un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique selon l’invention,

[73] [Fig. 6] est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation, fonctionnant suivant un premier mode de fonctionnement, dit mode de chauffage découplé,

[74] [Fig. 7] est une une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation, fonctionnant suivant un deuxième mode de fonctionnement, dit mode de refroidissement découplé, [75] [Fig. 8] est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation, fonctionnant suivant un troisième mode de fonctionnement, dit mode de déshumidification série et de chauffage accessoire,

[76] [Fig. 9] est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation, fonctionnant suivant un quatrième mode de fonctionnement, dit mode de récupération et de chauffage accessoire.

Description des modes de réalisation

[77] Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre et on peut interchanger les dénominations.

[78] Dans la description qui suit, le terme " un premier élément en amont d'un deuxième élément " signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, d'un fluide. De manière analogue, le terme " un premier élément en aval d'un deuxième élément " signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, du fluide considéré. Dans le cas du circuit de fluide réfrigérant, le terme « un premier élément est en amont d’un deuxième élément » signifie que le fluide réfrigérant parcourt successivement le premier élément, puis le deuxième élément, sans passer par le dispositif de compression. Autrement dit, le fluide réfrigérant sort du dispositif de compression, traverse éventuellement ou plusieurs éléments, puis traverse le premier élément, puis le deuxième élément, puis regagne le dispositif de compression, éventuellement après avoir traversé d’autres éléments.

[79] Quand il est précisé qu'un sous-système comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce sous-système.

[80] On entend par flux d’air intérieur un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et climatisation, souvent désignée par le terme Anglais « HVAC » signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures.

[81] On entend par flux d’air extérieur un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Autrement dit, ce flux d’air reste à l’extérieur du véhicule. Un groupe moto-ventilateur, non représenté, peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air extérieur. De même, un autre groupe moto- ventilateur, également non représenté, est disposé dans l’installation de chauffage afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air intérieur. [82] Une unité électronique de contrôle, non représentée, reçoit les informations de différents capteurs mesurant notamment les caractéristiques du fluide réfrigérant en divers points du circuit. L’unité électronique reçoit également les consignes demandées par les occupants du véhicule, comme par exemple la température souhaitée à l’intérieur de l’habitacle. L’unité électronique met en oeuvre des lois de contrôle permettant le pilotage des différents actionneurs, afin d’assurer le contrôle du système de conditionnement thermique 100.

[83] Chacun des dispositifs de détente employés peut être un détendeur électronique, un détendeur thermostatique, ou un orifice calibré. Dans le cas d’un détendeur électronique, la section de passage permettant de faire passer le fluide réfrigérant peut être ajustée de manière continue entre une position de fermeture et une position d’ouverture maximale. Pour cela, l’unité de contrôle du système pilote un moteur électrique qui déplace un obturateur mobile contrôlant la section de passage offerte au fluide réfrigérant.

[84] Le dispositif de compression 3 peut être un compresseur électrique, c'est-à- dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entraînées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 3 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 3a du dispositif de compression, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 3b du dispositif de compression 3. Les pièces mobiles internes du compresseur 3 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée à une haute pression côté sortie. Après détente dans un ou plusieurs organes de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 3a du compresseur 3 et recommence un nouveau cycle thermodynamique.

[85] Chaque point de raccordement permet au fluide réfrigérant de passer dans l’une ou l’autre des portions de circuit se rejoignant à ce point de raccordement. La répartition du fluide réfrigérant entre les portions de circuit se rejoignant en un point de raccordement se fait en jouant sur l’ouverture ou la fermeture des vannes d’arrêt ou dispositifs de détente compris sur chacune des branches. Autrement dit, chaque point de raccordement est un moyen de redirection du fluide réfrigérant arrivant à ce point de raccordement. [86] Les différentes vannes et dispositifs de détente permettent ainsi de diriger sélectivement le fluide réfrigérant dans les différentes branches du circuit de réfrigérant, afin d’assurer différents modes de fonctionnement, comme il sera décrit ultérieurement. Par exemple, le troisième dispositif de détente 18 est configuré pour sélectivement autoriser ou interdire le passage du fluide réfrigérant dans la deuxième branche de dérivation C.

[87] Le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant 1 est ici un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R134a, ou le R290. Le liquide caloporteur utilisé est par exemple un mélange d’eau et de glycol.

[88] On a représenté sur la figure 1 un système de conditionnement thermique selon un premier mode de réalisation. Le système de conditionnement thermique 100 comporte :

- un circuit de liquide caloporteur 1 ,

- un circuit de fluide réfrigérant 2 comportant une boucle principale A de circulation de fluide réfrigérant comprenant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant:

-- un dispositif de compression 3,

-- un premier échangeur bifluide 4 agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur une première boucle 5 du circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur de la première boucle 5,

-- un deuxième échangeur bifluide 6 agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur une deuxième boucle 7 du circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur de la deuxième boucle 7,

-- un premier dispositif de détente 8,

-- un troisième échangeur bifluide 9 agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur une troisième boucle 10 du circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur de la troisième boucle 10, dans lequel la première boucle 5 de liquide caloporteur comporte un premier échangeur de chaleur 11 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier flux d’air F1 , dans lequel la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur comporte un deuxième échangeur de chaleur 12 configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième flux d’air F2, dans lequel la troisième boucle 10 de liquide caloporteur comporte un troisième échangeur de chaleur 13 configuré pour échanger de la chaleur avec le premier flux d’air F1 , et dans lequel la première boucle 5 de liquide caloporteur comporte un quatrième échangeur de chaleur 14 configuré pour échanger de la chaleur avec le deuxième flux d’air F2.

[89] Le premier flux d’air F1 peut être conditionné thermiquement grâce au premier échangeur 11 et au troisième échangeur 13, dans lesquels du liquide caloporteur circule. Lorsque le système de conditionnement thermique 100 équipe un véhicule, l’habitacle du véhicule peut ainsi être conditionné thermiquement sans avoir dans l’habitacle un échangeur contenant du fluide réfrigérant. De plus, la structure proposée pour le système de conditionnement thermique, avec deux échangeurs bifluide 4, 6 en série au sens de la circulation de fluide réfrigérant, avec chaque échangeur bifluide 4, 6 respectivement couplé à un échangeur 14, 12 pouvant absorber ou dissiper de la chaleur dans le deuxième flux d’air F2, permet de multiples modes de fonctionnement permettant d’optimiser les performances thermodynamiques en fonction des conditions de fonctionnement. De plus, la structure proposée est particulièrement simple pour les lignes de circulation du circuit de fluide réfrigérant 2, ce qui permet d’obtenir un circuit de fluide réfrigérant 2 particulièrement compact, utilisant ainsi une faible quantité de fluide réfrigérant.

[90] Selon l’exemple de réalisation illustré ici, le système de conditionnement thermique 100 est un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile.

[91] Chaque boucle 5, 7, 10 du circuit de liquide caloporteur 1 est apte à former un circuit fermé de circulation de liquide caloporteur. Suivant la configuration des différentes vannes du circuit de liquide caloporteur 1 , certaines boucles peuvent être isolées les unes des autres, ou peuvent être mise en communication. [92] La première boucle 5 du circuit de liquide caloporteur 1 comporte une boucle principale 21 et une boucle auxiliaire 22. La boucle principale 21 définit un circuit fermé de circulation de liquide caloporteur. De même, la boucle auxiliaire 22 définit un circuit fermé de circulation de liquide caloporteur, en partie distinct de celui de la boucle principale 21. Une portion de la boucle principale 21 est commune avec la boucle auxiliaire 22. Une autre portion de la boucle principale 21 est séparée de la boucle auxiliaire 22. Le liquide caloporteur peut ainsi circuler soit uniquement dans la boucle principale 21 , soit uniquement dans la boucle auxiliaire 22, soit conjointement dans la boucle principale 21 et dans la boucle auxiliaire 22.

[93] La première boucle 5 du circuit de liquide caloporteur 1 est configurée pour faire circuler un débit de liquide caloporteur dans un quatrième échangeur de chaleur 14 configuré pour échanger de la chaleur avec le deuxième flux d’air F2.

[94] Le deuxième échangeur de chaleur 12 est disposé en amont du quatrième échangeur de chaleur 14 selon un sens d’écoulement du deuxième flux d’air F2. Le troisième échangeur de chaleur 13 est disposé en amont du premier échangeur de chaleur 11 selon un sens d’écoulement du premier flux d’air F1 .

[95] Le premier flux d’air F1 est ici un flux d’air intérieur à un habitacle d’un véhicule automobile. Le deuxième flux d’air F2 est un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule.

[96] La figure 2 représente de manière schématique un deuxième mode de réalisation du système de conditionnement thermique 100. Le circuit de fluide réfrigérant 2 comporte une première branche de dérivation B reliant un premier point de raccordement 31 disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième échangeur bifluide 6 et en amont du troisième échangeur bifluide 9 à un deuxième point de raccordement 32 disposé sur la boucle principale A en aval du troisième échangeur bifluide 9 et en amont du dispositif de compression 3, la première branche de dérivation B comportant un quatrième échangeur bifluide 16 configuré pour échanger de la chaleur avec une quatrième boucle 17 de liquide caloporteur. Autrement dit, la première branche de dérivation B est disposée en parallèle de l’ensemble formé par le premier dispositif de détente 8 et le troisième échangeur bifluide 9. [97] Le premier dispositif de détente 8 est disposé sur la boucle principale A de fluide réfrigérant en aval du premier point de raccordement 31 et en amont du troisième échangeur bifluide 9. La première branche de dérivation B comporte un deuxième dispositif de détente 15 disposé en amont du quatrième échangeur bifluide 16. Le quatrième échangeur bifluide 16 est configuré pour être couplé thermiquement avec un premier élément 35 d’une chaîne de traction électrique du véhicule.

[98] Le premier élément 35 de la chaîne de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur circulant dans la quatrième boucle 17 de liquide caloporteur. Le premier élément 35 de la chaîne de traction électrique du véhicule est une batterie de stockage d’énergie électrique. La boucle 17 du circuit de liquide caloporteur 1 est apte à former un circuit fermé de circulation de liquide caloporteur.

[99] Selon ce deuxième mode de réalisation, le circuit de fluide réfrigérant comporte une deuxième branche de dérivation C reliant un troisième point de raccordement 33 disposé sur la première branche de dérivation B en amont du quatrième échangeur bifluide 16 à un quatrième point de raccordement 34 disposé sur la première branche de dérivation B en aval du quatrième échangeur bifluide 16 et en amont du deuxième point de raccordement 32, la deuxième branche de dérivation C comportant un cinquième échangeur bifluide 19 configuré pour échanger de la chaleur avec une cinquième boucle 20 de liquide caloporteur.

[100] Autrement dit, la deuxième branche de dérivation C est reliée à la première branche de dérivation B. La deuxième branche de dérivation C et la première branche de dérivation B peuvent aussi être disposées en parallèle l’une de l’autre. Ainsi, selon un mode de réalisation non représenté, le circuit de fluide réfrigérant comporte une deuxième branche de dérivation C reliant un troisième point de raccordement 33 disposé sur la boucle principale en aval du deuxième échangeur bifluide 6 et en amont du troisième échangeur bifluide 9 à un quatrième point de raccordement 34 disposé sur la boucle principale A en aval du troisième échangeur bifluide 9 et en amont du dispositif de compression 3, la deuxième branche de dérivation C comportant un cinquième échangeur bifluide 19 configuré pour échanger de la chaleur avec une cinquième boucle 20 de liquide caloporteur. [101] La deuxième branche de dérivation C comporte un troisième dispositif de détente 18 disposé en amont du cinquième échangeur bifluide 19. Autrement dit, dans dans le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 2, la boucle principale A ainsi chaque branche de dérivation B, C comporte son propre dispositif de détente, désigné respectivement par les signes 8, 15, 18.

[102] Selon une première variante du deuxième mode de réalisation, illustrée sur la figure 3, la boucle principale A comporte un dispositif de détente 8 disposé en amont du premier point de raccordement 31 et une vanne d’arrêt 77 disposée entre le premier point de raccordement 31 et le troisième échangeur bifluide 9. La première branche de dérivation B comporte une vanne d’arrêt 78 disposée en amont du quatrième échangeur bifluide 16. La deuxième branche de dérivation C comporte une vanne d’arrêt 79 disposée en amont du cinquième échangeur bifluide 19.

[103] Autrement dit, selon cette première variante le système de conditionnement thermique 100 comporte un dispositif de détente 8 unique disposé sur la portion de circuit commune à la boucle principale A et aux deux branches de dérivation B et C, et disposée en aval du deuxième échangeur bifluide 6. Des vannes d’arrêt 77, 78, 79 permettent de contrôler la répartition du débit de fluide réfrigérant entre la boucle principale A et les branches de dérivation B et C.

[104] Selon le deuxième mode de réalisation, le cinquième échangeur bifluide 19 est configuré pour être couplé thermiquement avec un deuxième élément 36 d’une chaîne de traction électrique du véhicule. Le deuxième élément 36 de la chaîne de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur circulant dans la cinquième boucle 20 de liquide caloporteur. Dans l’exemple illustré, le deuxième élément 36 de la chaîne de traction électrique du véhicule est un moteur électrique de traction du véhicule. Le deuxième élément 36 de la chaîne de traction électrique du véhicule peut également être un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule.

[105] Selon un aspect de l’invention, la première boucle de liquide caloporteur 5 comporte :

- une boucle principale 21 comportant le premier échangeur bifluide 4 et le premier échangeur de chaleur 11 ,

- une branche de dérivation 23 reliant un premier point de connexion 41 disposé en amont du premier échangeur bifluide 4 à un deuxième point de connexion 42 disposé en aval du premier échangeur bifluide 4, le quatrième échangeur de chaleur 14 étant disposé sur la branche de dérivation 23.

[106] Autrement dit, la boucle auxiliaire 22 est formée par la branche de dérivation 23 ainsi que par une portion de boucle principale 21 . La portion de boucle principale 21 comprise entre le premier point de connexion 41 et le deuxième point de connexion 42 est commune à la boucle principale 21 et à la boucle auxiliaire 22. La portion de circuit formée par la branche de dérivation 23 et par la portion de boucle principale 21 comprise entre le premier point de connexion 41 et le deuxième point de connexion 42 forme ainsi la boucle auxiliaire 22.

[107] La troisième boucle 10 de liquide caloporteur et la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur sont configurées pour être fluidiquement reliées.

[108] Pour cela, le circuit de liquide caloporteur 1 comporte une première branche de connexion 61 reliant un troisième point de connexion 43 disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur entre le deuxième échangeur de chaleur 12 et le deuxième échangeur bifluide 6 à un quatrième point de connexion 44 disposé sur la troisième boucle 10 de liquide caloporteur entre le troisième échangeur de chaleur 13 et le troisième échangeur bifluide 9. Le troisième point de connexion 43 est disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur en aval du deuxième échangeur de chaleur 12 et en amont du deuxième échangeur bifluide 6. Le quatrième point de connexion 44 est disposé sur la troisième boucle 10 en aval du troisième échangeur de chaleur 13 et en amont du troisième échangeur bifluide 9.

[109] Le circuit de liquide caloporteur 1 comporte une deuxième branche de connexion 62 reliant un cinquième point de connexion 45 disposé sur la troisième boucle 10 de liquide caloporteur entre le troisième échangeur bifluide 9 et le troisième échangeur de chaleur 13 à un sixième point de connexion 46 disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur entre le deuxième échangeur bifluide 6 et le deuxième échangeur de chaleur 12. Le cinquième point de connexion 45 est disposé sur la troisième boucle 10 de liquide caloporteur en aval du troisième échangeur bifluide 9 et en amont du troisième échangeur de chaleur 13. Le sixième point de connexion 46 disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur en aval du deuxième échangeur bifluide 6 et en amont du deuxième échangeur de chaleur 12.

[110] La quatrième boucle 17 de liquide caloporteur et la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur sont configurées pour être fluidiquement reliées.

[111] Pour cela, le circuit de liquide caloporteur 1 comporte une troisième branche de connexion 63 reliant un septième point de connexion 47 disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur entre le deuxième échangeur de chaleur 12 et le troisième point de connexion 43 à un huitième point de connexion 48 disposé sur la quatrième boucle 17 de liquide caloporteur entre le quatrième échangeur bifluide 16 et le premier élément 35. Le septième point de connexion 47 est disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur en aval du deuxième échangeur de chaleur 12 et en amont du troisième point de connexion 43. Le huitième point de connexion 48 est disposé sur la quatrième boucle 17 de liquide caloporteur en aval du quatrième échangeur bifluide 16 et en amont du premier élément 35.

[112] Le circuit de liquide caloporteur 1 comporte aussi une quatrième branche de connexion 64 reliant un neuvième point de connexion 49 disposé sur la quatrième boucle 17 de liquide caloporteur entre le premier élément 35 de la chaîne de traction et le quatrième échangeur bifluide 16 à un dixième point de connexion 50 disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur entre le sixième point de connexion 46 et le deuxième échangeur de chaleur 12. Le neuvième point de connexion 49 disposé sur la quatrième boucle 17 de liquide caloporteur en aval du premier élément 35 et en amont du quatrième échangeur bifluide 16. Le dixième point de connexion 50 est disposé sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur en aval du sixième point de connexion 46 et en amont du deuxième échangeur de chaleur 12.

[113] La cinquième boucle 20 de liquide caloporteur et la première boucle 5 de liquide caloporteur sont configurées pour être fluidiquement reliées.

[114] Plus précisément, la cinquième boucle 20 de liquide caloporteur est configurée pour être reliée à la boucle auxiliaire 22 de la première boucle de liquide caloporteur 5. [115] Pour cela, le circuit de liquide caloporteur 1 comporte une cinquième branche de connexion 65 reliant un onzième point de connexion 51 disposé sur la cinquième boucle 20 de liquide caloporteur en amont du deuxième élément 36 de la chaîne de traction et en aval du cinquième échangeur bifluide 19 à un douzième point de connexion 52 disposé sur la première boucle 5 de liquide caloporteur entre le premier point de connexion 41 et le quatrième échangeur de chaleur 14. Le douzième point de connexion 52 est ainsi disposé sur la branche de dérivation 23. Le douzième point de connexion 52 est en aval du quatrième échangeur de chaleur 14.

[116] Le circuit de liquide caloporteur 1 comporte également une sixième branche de connexion 66 reliant un treizième point de connexion 53 disposé sur la cinquième boucle 20 de liquide caloporteur en amont du cinquième échangeur bifluide 19 et en aval du deuxième élément 36 de la chaîne de traction à un quatorzième point de connexion 54 disposé sur la première boucle 5 de liquide caloporteur entre le quatrième échangeur de chaleur 14 et le deuxième point de connexion 42. Le quatorzième point de connexion 54 est ainsi disposé sur la branche de dérivation 23. Le quatorzième point de connexion 54 est en amont du quatrième échangeur de chaleur 14.

[117] La première boucle 5 de liquide caloporteur est configurée pour être dissociée de la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur. Autrement dit, la première boucle 5 de liquide caloporteur et la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur ne sont pas reliées. Le liquide caloporteur circulant dans la première boucle de liquide caloporteur 5 ne peut pas se mélanger avec le liquide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de liquide caloporteur 7. Les deux boucles de circulation de liquide caloporteur sont ainsi indépendantes. Le deuxième échangeur de chaleur 12 et le quatrième échangeur de chaleur 14 ne peuvent pas être reliés par l’intermédiaire du circuit de liquide caloporteur. A fortiori, le premier échangeur de chaleur 11 et le troisième échangeur de chaleur 13 ne peuvent pas être reliés par l’intermédiaire d’une portion du circuit de liquide caloporteur 1 .

[118] Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend plusieurs pompes de circulation. Ainsi, la première boucle 5 de liquide caloporteur comporte une première pompe 71 de circulation du liquide caloporteur. [119] La première pompe 71 de circulation du liquide caloporteur est disposée dans la portion commune à la boucle principale 21 et à la boucle auxiliaire 22. La première pompe 71 est disposée entre le premier point de connexion 41 et le deuxième point de connexion 42. Lorsque la première pompe 71 est en fonctionnement, le liquide caloporteur circule du premier point de connexion 41 vers le deuxième point de connexion 42.

[120] La deuxième boucle 7 de liquide caloporteur comporte une deuxième pompe

72 de circulation du liquide caloporteur. La deuxième pompe 72 de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur entre le septième point de connexion 47 et le troisième point de connexion 43. Lorsque la deuxième pompe 72 est en fonctionnement, le liquide caloporteur circule du septième point de connexion 47 et le troisième point de connexion 43.

[121] La troisième boucle 10 de liquide caloporteur comporte une troisième pompe

73 de circulation du liquide caloporteur. La troisième pompe 73 de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la troisième boucle 10 de liquide caloporteur entre le troisième échangeur de chaleur 13 et le quatrième point de connexion 44. Lorsque la troisième pompe 73 est en fonctionnement, le liquide caloporteur circule du troisième échangeur de chaleur 13 vers le quatrième point de connexion 44.

[122] La quatrième boucle 17 de liquide caloporteur comporte une quatrième pompe 74 de circulation du liquide caloporteur. La quatrième pompe 74 de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la quatrième boucle 17 de liquide caloporteur entre le huitième point de connexion 48 et le premier élément 35 de la chaîne de traction. La quatrième pompe 74 de circulation du liquide caloporteur est configurée pour faire circuler le liquide caloporteur du huitième point de connexion 48 vers le neuvième point de connexion 49.

[123] La cinquième boucle 20 de liquide caloporteur comporte une cinquième pompe 75 de circulation du liquide caloporteur. La cinquième pompe 75 de circulation du liquide caloporteur est disposée sur la cinquième boucle 20 de liquide caloporteur entre le onzième point de connexion 51 et le deuxième élément 36 de la chaîne de traction. La cinquième pompe 75 de circulation du liquide caloporteur est configurée pour faire circuler le liquide caloporteur du onzième point de connexion 51 vers le treizième point de connexion 53. [124] Sur les modes de réalisation illustrés, plusieurs vannes trois-voies permettent de relier, c’est-à-dire de mettre en communication fluidique, diverses portions du circuit de liquide caloporteur 1. La première boucle 5 de circulation de liquide caloporteur comporte une première vanne trois voies 25 disposée conjointement sur la boucle principale 21 et sur la branche de dérivation 23.

[125] Comme détaillé sur la figure 1 , une première voie 25a et une deuxième voie 25b de la première vanne trois voies 25 sont disposées sur la boucle principale 21 . Une troisième voie 25c de la première vanne trois voies 25 est disposée sur la branche de dérivation 23. La première vanne trois voies 25 permet de mettre en communication la boucle principale 21 de la première boucle de circulation de liquide caloporteur 5 et la boucle auxiliaire 22 de la première boucle de circulation de liquide caloporteur 5.

[126] La deuxième boucle 7 de circulation de liquide caloporteur comporte une deuxième vanne trois voies 26 disposée conjointement sur la première branche de connexion 61 .

[127] Comme schématisé sur la figure 1 , une première voie 26a et une deuxième voie 26b de la deuxième vanne trois voies 26 sont disposées sur la deuxième boucle de circulation de liquide caloporteur 7. Une troisième voie 26c de la deuxième vanne trois voies 26 est disposée sur la première branche de connexion 61 . La deuxième vanne trois voies 26 permet ainsi de mettre en communication la deuxième boucle de circulation de liquide caloporteur 7 et la troisième boucle de circulation de liquide caloporteur 10.

[128] Selon le deuxième mode de réalisation, et comme schématisé notamment sur la figure 2, la cinquième boucle 20 de circulation de liquide caloporteur comporte une troisième vanne trois voies 27 disposée conjointement sur la cinquième boucle de circulation 20 et sur la sixième branche de connexion 66.

[129] Une première voie et une deuxième voie de la troisième vanne trois voies 27 sont disposées sur la cinquième boucle de circulation de liquide caloporteur 20. Une troisième voie de la deuxième vanne trois voies 27 est disposée sur la sixième branche de connexion 66. La troisième vanne trois voies 27 permet de mettre en communication la cinquième boucle de circulation de liquide caloporteur 20 et la première boucle de circulation de liquide caloporteur 5.

[130] Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend plusieurs vannes d’arrêt permettant de contrôler la répartition des débits de liquide caloporteur entre les différentes portions de circuit. Ainsi, la deuxième boucle 7 de circulation de liquide caloporteur comporte une première vanne d’arrêt 29. La première vanne d’arrêt 29 est disposée entre le deuxième échangeur de chaleur 12 et le septième point de connexion 47. La troisième branche de connexion 63 comporte une deuxième vanne d’arrêt 28. Chaque vanne d’arrêt permet de sélectivement autoriser ou interdire une circulation de liquide caloporteur dans la portion sur laquelle la vanne d’arrêt est disposée.

[131] La boucle principale A de fluide réfrigérant comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 24 disposé en aval du deuxième point de raccordement 32 et en amont du dispositif de compression 2. Le dispositif d’accumulation est ainsi traversé par du fluide réfrigérant à basse pression.

[132] Selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation, illustrée sur la figure 4, la boucle principale A comprend un échangeur de chaleur interne 56, l’échangeur de chaleur interne 56 comportant une première section d’échange thermique 57 disposée en aval du deuxième échangeur bifluide 6 et en amont du premier point de raccordement 31 et une deuxième section d’échange thermique 58 disposée en aval du dispositif d’accumulation 24 et en amont du dispositif de compression 2, l’échangeur de chaleur interne 56 étant configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique 57 et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique 58. Afin de simplifier la figure 4, certaines portions de la deuxième boucle 7 et de la troisième boucle 10 n’ont pas été représentées. Leur définition reste identique à celle représentée sur les autres figures. L’échangeur de chaleur interne 56 permet ainsi un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du deuxième échangeur bifluide 6 et le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du dispositif d’accumulation 24.

[133] Selon une variante non représentée, le système de conditionnement thermique comporte un dispositif configuré pour faire varier une section de passage du deuxième flux d’air F2 vers le deuxième échangeur de chaleur 14. Ce dispositif permet de faire varier le débit du deuxième flux d’air F2 reçu par le deuxième échangeur de chaleur 14, et procure ainsi un paramètre supplémentaire permettant de contrôler les échanges de chaleur au sein du deuxième échangeur 12 et du quatrième échangeur 14.

[134] Les figures 6 à 9 schématisent des modes de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation. Sur ces figures, les portions de circuit dans lesquelles du fluide réfrigérant ou du liquide caloporteur circulent sont représentées en traits épais. Les portions dans lesquelles le fluide réfrigérant ne circulent pas sont représentées en traits pointillés. De même, les portions dans lesquelles le liquide caloporteur ne circulent pas sont également représentées en traits pointillés.

[135] L’invention concerne également un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de chauffage découplé. Ce mode de fonctionnement est schématisé sur la figure 6, et le procédé comporte les étapes :

- Déterminer une température de condensation Ts du fluide réfrigérant en sortie du dispositif de compression 3, (étape 50)

- Chauffer le fluide caloporteur circulant dans la première boucle 5 du circuit de fluide caloporteur 1 à une température supérieure à la température de condensation Ts déterminée, (étape 51 )

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le premier échangeur bifluide 4, de façon à ce que le fluide réfrigérant soit dans un état gazeux en sortie du premier échangeur bifluide 4, (étape 52)

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur bifluide 6, de façon à ce que le fluide réfrigérant cède des calories au liquide caloporteur circulant dans la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur, (étape 53)

- Mettre en communication la deuxième boucle 7 de liquide caloporteur et la troisième boucle 10 de liquide caloporteur, (étape 54) de façon à ce que le troisième échangeur de chaleur 13 cède des calories au premier flux d’air F1 . [136] La première boucle de circulation du circuit de liquide caloporteur 1 comporte un dispositif de chauffage électrique 37 configuré pour chauffer le fluide caloporteur. Le procédé peut comporter l’étape :

- commander le dispositif de chauffage électrique 37 de façon à chauffer le fluide caloporteur à une température supérieure à la température de condensation Ts déterminée.

[137] Le dispositif de chauffage électrique 37 est disposé sur la boucle principale 21 de la première boucle de circulation du liquide caloporteur 5.

[138] Dans ce mode de fonctionnement, le premier échangeur 11 et le troisième échangeur 13 contribuent tous les deux à chauffer le premier flux d’air F1. Le flux d’air F1 subit un premier niveau de chauffe en traversant le troisième échangeur 13, puis subit un deuxième niveau de chauffe en traversant le premier échangeur 11 . La pression du fluide réfrigérant dans le circuit de fluide réfrigérant est indépendante de la température du liquide caloporteur dans la première boucle 5. En effet, le fluide réfrigérant reste à l’état gazeux en sortie du premier échangeur bifluide 4, sa pression n’est pas égale à la pression de saturation correspondant à la température du liquide de refroidissement. Le rapport de compression devant être assuré par le dispositif de compression 3 peut rester peu élevé, ce qui diminue les contraintes thermomécaniques. La fiabilité du dispositif de compression 3 est améliorée.

[139] L’invention se rapporte aussi un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de refroidissement découplé. Le procédé, schématisé sur la figure 7, comporte les étapes :

- Déterminer une température de condensation Ts du fluide réfrigérant en sortie du dispositif de compression 3, (étape 50)

- Faire circuler du liquide caloporteur dans la cinquième boucle 20 de circulation du circuit de liquide caloporteur 1 de façon à ce que le liquide caloporteur absorbe de la chaleur du deuxième élément 36 de la chaîne de traction, (étape 55)

- Mettre en communication la cinquième boucle 20 et la première boucle 5 du circuit de liquide caloporteur 1 , (étape 56)

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le premier échangeur bifluide 4, de façon à chauffer le fluide réfrigérant à une température supérieure à la température de condensation Ts déterminée, de sorte que le fluide réfrigérant soit dans un état gazeux en sortie du premier échangeur bifluide 4,

- Faire circuler du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur bifluide 6, (étape 57)

- Détendre le fluide réfrigérant dans le premier dispositif de détente 8 de façon à le faire passer à basse pression,

- Faire circuler du fluide réfrigérant à basse pression dans le troisième échangeur bifluide 9 de façon à refroidir le liquide caloporteur circulant dans la troisième boucle 10 de liquide caloporteur,

- Faire circuler du liquide caloporteur dans la troisième boucle 10 de circulation de liquide caloporteur de façon à ce que le troisième échangeur de chaleur 13 absorbe de la chaleur du premier flux d’air F1 .

[140] La cinquième boucle de circulation de liquide caloporteur 20 et la première boucle 5 de circulation de liquide caloporteur sont mises en communication lorsque la température du liquide caloporteur circulant dans la cinquième boucle 20 est supérieure à un seuil prédéterminé.

[141] Ce cas correspond à un fonctionnement dans lequel le deuxième élément 36 de la chaîne de transmission dissipe une puissance thermique importante, alors que le débit du deuxième flux d’air F2 est faible. Ce cas peut se présenter par exemple lorsque le véhicule est fortement chargé et monte une pente de forte déclivité. Dans ces conditions, le liquide caloporteur circulant dans la cinquième boucle de liquide caloporteur 20 atteint une température élevée. Cette température peut être plus élevée que la température de condensation du fluide réfrigérant à haute pression en sortie du dispositif de compression 3. Par conséquent, le fluide réfrigérant traversant le premier échangeur bifluide 4 reste gazeux en sortie du premier échangeur bifluide 4. La pression dans le circuit de fluide réfrigérant 2 reste donc modérée, puisque cette pression est différente de la pression de saturation correspondant à la température du liquide caloporteur. Le fluide réfrigérant est condensé au moins en partie dans le deuxième échangeur bifluide 6, qui est couplé au deuxième échangeur de chaleur 12. Le deuxième échangeur de chaleur 12 reçoit un flux d’air aussi frais que possible, puisque ce flux d’air n’a pas été réchauffé par un autre échangeur de chaleur. Le deuxième échangeur bifluide 6 est ainsi configuré pour permettre une condensation et/ou un sous-refroidissement du fluide réfrigérant à haute pression. Le fluide réfrigérant condensé dans le deuxième échangeur bifluide 6 est ensuite détendu dans le premier dispositif de détente 8, et s’évapore dans le troisième échangeur bifluide 9 ce qui permet d’absorber de la chaleur du liquide caloporteur circulant dans la troisième boucle 10. Le liquide caloporteur ainsi refroidi circule dans le troisième échangeur de chaleur 13, ce qui permet d’absorber de la chaleur du premier flux d’air F1 et ainsi de le refroidir. Dans l’exemple illustré, l’habitacle du véhicule est refroidi. Dans ce mode de refroidissement découplé, un refroidissement du deuxième élément de la chaîne de traction 36 ainsi que du premier flux d’air F1 sont assurés. Le système de conditionnement thermique 100 peut fonctionner avec une pression de fluide réfrigérant modérée, et donc avec un rapport de compression du compresseur 3 qui est lui-même modéré.

[142] L’invention s’applique également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que déjà décrit, dans un mode dit de déshumidification série et de chauffage accessoire, dans lequel :

- le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 3 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur bifluide 4, dans le deuxième échangeur bifluide 6 où il cède de la chaleur au liquide caloporteur de la deuxième boucle 7, dans le premier dispositif de détente 8 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur bifluide 9 où il absorbe de la chaleur, le fluide réfrigérant à basse pression retournant au dispositif de compression 3,

- le liquide caloporteur de la deuxième boucle 7 circule successivement dans le deuxième échangeur bifluide 6 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la quatrième branche de connexion 64, dans le premier élément 35 où il cède de la chaleur au premier élément 35.

[143] La figure 8 schématise ce mode de fonctionnement. Le premier flux d’air F1 , qui correspond ici au flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule, est refroidi en traversant le troisième échangeur 13 puis réchauffé en traversant le premier échangeur 11 . Le flux d’air F1 est ainsi déshumidifié. En même temps, un chauffage du premier élément 35 de la chaîne de traction, comme une batterie, peut être assuré. L’accessoire chauffé est donc ici le premier élément 35. Dans ce mode de fonctionnement, la deuxième pompe 72 de circulation est activée afin que le liquide caloporteur circule dans une partie de la deuxième boucle 7, dans la quatrième branche de connexion 64, dans le premier élément 35 et dans la troisième branche de connexion 63. Le circuit de liquide caloporteur 1 comporte dans ce mode de fonctionnement trois boucles indépendantes : la boucle venant d’être énoncée, la boucle principale 21 de la première boucle 5, et la troisième boucle 10. La première pompe 71 et la troisième pompe 73 sont ainsi activées afin de faire circuler du liquide caloporteur.

[144] L’invention s’applique également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que déjà décrit, dans un mode dit mode de récupération et de chauffage accessoire, dans lequel :

- le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 3 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur bifluide 4, dans le deuxième échangeur bifluide 6 où il cède de la chaleur au liquide caloporteur de la deuxième boucle 7, dans le troisième dispositif de détente 18 où il passe à basse pression, dans le cinquième échangeur bifluide 19 où il absorbe de la chaleur, le fluide réfrigérant à basse pression retournant au dispositif de compression 3,

- le liquide caloporteur de la deuxième boucle 7 circule successivement dans le deuxième échangeur bifluide 6 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans la quatrième branche de connexion 64, dans le premier élément 35 où il cède de la chaleur au premier élément 35,

- le liquide caloporteur de la cinquième boucle 20 circule successivement dans le deuxième élément 36 en absorbant de la chaleur, et dans le cinquième échangeur bifluide 19 où il cède de la chaleur au fluide réfrigérant.

[145] La figure 9 schématise ce mode de fonctionnement. Le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du dispositif de compression 3 dissipe de la chaleur dans le liquide caloporteur au niveau du deuxième échangeur bifluide 6. La deuxième pompe 72 est activée de façon à faire circuler du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur bifluide 6, dans la quatrième branche de connexion 64, dans le premier élément 35 et dans la troisième branche de connexion 63. Ce liquide caloporteur traverse le premier élément 35, ce qui permet de chauffer celui-ci. Comme précédemment, l’accessoire chauffé est donc ici le premier élément 35. Le fluide réfrigérant prélève de la chaleur fournie par le deuxième élément 36 au niveau du cinquième échangeur bifluide 19. Autrement dit, la chaleur récupérée sur le deuxième élément 36 permet de chauffer le premier élément 35. La cinquième pompe 75 est activée de façon à faire circuler du liquide caloporteur dans la cinquième boucle 20. La quatrième pompe 74 n’est pas activée, de sorte que le débit de liquide caloporteur dans le quatrième échangeur bifluide 16 est nul.

[146] Dans ce mode de fonctionnement dit mode dit mode de récupération et de chauffage accessoire, ainsi que dans le mode dit de déshumidification série et de chauffage accessoire, le débit de fluide caloporteur dans la première boucle 5 peut être nul. Ainsi, la quantité de chaleur cédée au premier élément 35 est maximisée. En effet, l’échange thermique entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du compresseur 3 et le liquide caloporteur de la première boucle 5 est minimisé. Pour cela, la première pompe 71 est maintenue à l’arrêt. En variante, le débit de fluide caloporteur peut être maintenu à une valeur faible et inférieure à 20% du débit maximal de la première pompe 71 .

[147] Alternativement ou de manière complémentaire, le débit du premier flux d’air F1 peut être nul. Pour cela, un volet, non représenté, peut obturer la surface d’échange thermique du premier échangeur de chaleur 11. Le groupe moto- ventilateur de l’installation de chauffage peut également être maintenu à l’arrêt.

[148] Selon les deux derniers modes de fonctionnement décrit, tout le débit de fluide réfrigérant traverse soit le troisième échangeur bifluide 9, soit le cinquième échangeur bifluide 19. Il est également possible de répartir le débit de fluide réfrigérant entre les deux échangeurs bifluide 9 et 19, en jouant sur le degré d’ouverture du premier dispositif de détente 8 et du troisième dispositif de détente 18. Un mode de fonctionnement intermédiaire entre les deux modes est alors obtenu.