Titre de l’invention : DISPOSITIF DE GESTION THERMIQUE D’UN VEHICULE AUTOMOBILE

ELECTRIQUE OU HYBRIDE COMPRENANT UN CIRCUIT DE FLUIDE REFRIGERANT

[0001] L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles électriques ou hybrides et plus particulièrement à un dispositif de gestion thermique au sein d’un tel véhicule.

[0002] Les véhicules automobiles électriques ou hybrides actuels comportent de plus en plus souvent un circuit de fluide caloporteur afin de gérer thermiquement les batteries. En effet, afin qu’elles soient les plus efficaces possible, ces batteries doivent rester à une température optimale de fonctionnement. Il est donc nécessaire de les refroidir en utilisation pour qu’elles ne dépassent pas excessivement cette température optimale de fonctionnement. De même, il peut également être nécessaire de chauffer ces batteries, par exemple par temps froid, afin qu’elles atteignent dans un délai le plus court possible cette température optimale de fonctionnement.

[0003] Il est également connu que les véhicules automobiles électriques ou hybrides comprennent un circuit de fluide réfrigérant qui participe à la gestion thermique des batteries, de la cabine et d’autres composants du véhicule. En cas de temps particulièrement chaud, il peut être nécessaire de refroidir de manière importante la température des batteries pour qu’elles restent à leur température optimale de fonctionnement. Dans ces conditions, le fluide réfrigérant doit pouvoir emmagasiner le plus d’énergie calorifique possible en provenance des batteries. Néanmoins, cet objectif est difficilement atteint avec les dispositifs de gestion thermique actuels.

[0004] Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispositif de gestion thermique amélioré.

[0005] L’invention concerne donc un dispositif de gestion thermique d’un véhicule automobile électrique ou hybride, ledit dispositif de gestion thermique comprenant un circuit de fluide réfrigérant à l’intérieur duquel est destiné à circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : un compresseur, un condenseur destiné à absorber de l’énergie calorifique du fluide réfrigérant, un dispositif de pré-détente disposé directement en amont d’une bouteille réservoir, un dispositif de détente principal, et un évaporateur destiné à transmettre de l’énergie calorifique au fluide réfrigérant.

[0006] Grâce à la disposition d’un dispositif de pré-détente directement en amont de la bouteille réservoir, le dispositif de gestion thermique selon l’invention permet avantageusement d’obtenir une diminution de la température plus importante en amont de la bouteille réservoir et donc un delta d’énergie enthalpique plus important permettant une absorption plus importante d’énergie calorifique au niveau de l’évaporateur.

[0007] Par « directement en amont », il est entendu dans l’invention qu’aucun autre dispositif ayant une conséquence sur la pression et/ou la température du fluide réfrigérant n’est disposé sur le chemin du fluide réfrigérant entre les deux éléments concernés, en l’occurrence le dispositif de pré-détente et la bouteille réservoir.

[0008] Selon un mode de réalisation de l’invention, le condenseur comprend un échangeur de chaleur supplémentaire destiné à être traversé à la fois par le fluide réfrigérant et par un fluide annexe, le dispositif de pré-détente comprenant un premier dispositif de pré-détente et où le dispositif de gestion thermique comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant une boucle principale comprenant dans le sens du fluide réfrigérant le compresseur, l’échangeur de chaleur supplémentaire, le premier dispositif de pré-détente disposé directement en amont de la bouteille réservoir, le dispositif de détente principal et l’évaporateur.

[0009] Selon un aspect de l’invention, la boucle principale est une première boucle principale, où le condenseur comprend en outre un premier condenseur destiné à permettre le chauffage d’un fluide annexe et disposé sur la première boucle principale dans le sens de circulation du fluide réfrigérant entre le compresseur et l’échangeur de chaleur supplémentaire.

[0010] En particulier, le dispositif de pré-détente comprend un deuxième dispositif de pré-détente, le dispositif de gestion thermique comprend une première conduite de dérivation reliant un premier point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en aval du premier condenseur, à un deuxième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale entre le premier dispositif de pré-détente et la bouteille réservoir, et le deuxième dispositif de pré-détente est disposé entre le premier condenseur et la bouteille réservoir.

[0011] Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique comprend en outre : une quatrième conduite de dérivation reliant un septième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en aval de la bouteille réservoir, à un huitième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale entre le premier dispositif de pré-détente et la bouteille réservoir, et une cinquième conduite de dérivation reliant un neuvième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en aval de l’échangeur de chaleur supplémentaire, à un dixième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en aval de l’évaporateur.

[0012] Notamment, le dispositif de gestion thermique selon l’invention comprend en outre une sixième conduite de dérivation reliant un onzième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en aval du compresseur, à un douzième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en amont de l’échangeur de chaleur supplémentaire.

[0013] Notamment, le dispositif de gestion thermique comprend en outre une troisième conduite de dérivation reliant un cinquième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale en aval du premier condenseur, à un sixième point de raccordement, disposé sur la première boucle principale entre l’échangeur de chaleur supplémentaire et le premier dispositif de prédétente. [0014] Selon un autre aspect de l’invention, la boucle principale est une deuxième boucle principale, le condenseur comprend en outre un premier condenseur destiné à transmettre de l’énergie calorifique à un flux d’air interne, et le dispositif de gestion thermique comprend dans le sens de circulation du fluide réfrigérant une première branche de dérivation reliant un premier point de jonction, disposé sur la deuxième boucle principale en aval du compresseur, à un deuxième point de jonction, disposé sur la deuxième boucle principale en amont du premier dispositif de pré-détente, ladite première branche de dérivation comprenant le premier condenseur.

[0015] En particulier, le dispositif de gestion thermique de l’invention comprend en outre une deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de jonction, disposé sur la deuxième boucle principale en aval du premier condenseur, à un quatrième point de jonction, disposé sur la deuxième boucle principale en amont de l’échangeur de chaleur supplémentaire, ladite deuxième conduite de dérivation comprenant un dispositif de détente secondaire.

[0016] 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 :

[0017] La figure 1 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un premier mode de réalisation général.

[0018] La figure 2 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 1 selon un mode de fonctionnement général.

[0019] La figure 3 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un deuxième mode de réalisation.

[0020] La figure 4 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 3 selon un premier mode et un deuxième mode de fonctionnement.

[0021] La figure 5 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 3 selon un troisième mode de fonctionnement.

[0022] La figure 6 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 3 selon un quatrième mode de fonctionnement. [0023] La figure 7 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 3 selon un cinquième mode de fonctionnement.

[0024] La figure 8 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 3 selon un sixième mode de fonctionnement.

[0025] La figure 9 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un troisième mode de réalisation.

[0026] La figure 10 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un quatrième mode de réalisation.

[0027] La figure 11 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 10 selon un septième mode de fonctionnement.

[0028] La figure 12 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique de la figure 10 selon un huitième mode de fonctionnement.

[0029] La figure 13 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un cinquième mode de réalisation.

[0030] La figure 14A et la figure 14B représentent deux représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon deux variantes d’un sixième mode de réalisation.

[0031] La figure 15 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique des figures 14A, 14B selon un neuvième mode de fonctionnement.

[0032] La figure 16 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique des figures 14A, 14B selon un dixième mode de fonctionnement.

[0033] La figure 17 est une représentation schématique du dispositif de gestion thermique des figures 14A, 14B selon un onzième mode de fonctionnement.

[0034] La figure 18 est une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique selon un septième mode de réalisation.

[0035] Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

[0036] 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 inter-changées pour fournir d'autres réalisations.

[0037] Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et deuxième 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.

[0038] 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.

[0039] Premier mode de réalisation :

[0040] La figure 1 montre un dispositif de gestion thermique 1 d’un véhicule automobile électrique ou hybride selon un premier mode de réalisation. Ce dispositif de gestion thermique 1 comprend un circuit de fluide réfrigérant A à l’intérieur duquel est destiné à circuler un fluide réfrigérant.

[0041 ] Ce circuit de fluide réfrigérant comprend une première boucle principale A1 comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant un compresseur 1 , un condenseur 2, 3 destiné à d’absorber de l’énergie calorifique du fluide réfrigérant, un dispositif de pré-détente 4, 5 disposé directement en amont d’une bouteille réservoir 6, un dispositif de détente principal 7, 8 et un évaporateur 9, 10 destiné à transmettre de l’énergie calorifique au fluide réfrigérant.

[0042] Par condenseur et évaporateur, on entend que les échangeurs de chaleur sont définis par leur fonction et leur positionnement dans la première boucle principale A1 en fonction du sens de circulation du fluide réfrigérant. Ainsi, un condenseur sera positionné, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, dans une portion dite à haute pression du circuit de fluide réfrigérant A, afin d’absorber de l’énergie calorifique du fluide réfrigérant et de la transmettre à un fluide annexe, par exemple un flux d’air le traversant ou un autre fluide caloporteur. Le fluide réfrigérant est généralement en phase gazeuse à haute pression en entrée du condenseur et en phase liquide ou mélange liquide-gaz toujours à haute pression en sortie du condenseur. Un évaporateur sera positionné, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, dans une portion dite à basse pression du circuit de fluide réfrigérant A, afin d’absorber de l’énergie calorifique dans un fluide annexe, par exemple un flux d’air le traversant ou depuis un autre fluide caloporteur, et de la transmettre au fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est généralement en phase liquide ou mélange liquide-gaz à basse pression phase gazeuse en entrée de l’évaporateur et en phase gazeuse toujours à basse pression en sortie de l’évaporateur.

[0043] La bouteille réservoir 6 est installé entre le condenseur 2, 3 et le dispositif de détente principal 7, 8 pour stocker temporairement le fluide réfrigérant acheminé depuis le condenseur 2, 3 vers l’évaporateur 9, 10, de sorte qu’une quantité suffisante de fluide réfrigérant soit fournie à l’évaporateur 9, 10. La bouteille réservoir 6 peut notamment permettre d'éliminer l'humidité et les substances étrangères contenues dans le fluide réfrigérant, et de fournir le fluide réfrigérant à l'état complètement liquide au détendeur. La présence d’une telle bouteille réservoir permet donc d’améliorer l’efficacité d’absorption calorifique au niveau de l’évaporateur 9, 10.

[0044] La présence d’un dispositif de pré-détente 4, 5 directement en amont de la bouteille réservoir 6 permet d’augmenter le sous refroidissement avant son entrée dans l’évaporateur 9, 10 et donc d’obtenir un delta d’énergie enthalpique plus important entre l’entrée du condenseur 2, 3 et la sortie de la bouteille réservoir 6. Ainsi, le fluide réfrigérant peut récupérer plus de calories lors de son passage dans l’évaporateur 9, 10. Comme il sera vu plus loin dans la description, l’évaporateur 10 peut notamment être disposé au niveau de batteries du véhicule.

[0045] Mode de fonctionnement général [0046] La figure 2 montre un mode de fonctionnement général du dispositif de gestion thermique 1 de l’invention représenté à la figure 1.

[0047] Le fluide réfrigérant est tout d’abord comprimé au niveau du compresseur 1 , il est alors dans un état gazeux dit à haute pression et haute température. Puis le fluide réfrigérant passe dans le condenseur 2, 3 au niveau duquel il est condensé et subit une perte d’énergie calorifique, et donc de température, au profit d’un premier flux annexe (décrit en détail plus loin). En sortie du condenseur 2, 3, le fluide réfrigérant se trouve dans un état de mélange gaz/liquide à haute pression. Le fluide réfrigérant passe ensuite au travers du dispositif de pré-détente 4, 5 où il va subir une première perte de pression ce qui fait passer le fluide réfrigérant à une pression dite intermédiaire. Cette première perte de pression permet d’entrainer un changement de phase en phase gazeuse d’une portion de la partie liquide du fluide réfrigérant au sein de la bouteille réservoir 6. Ce changement de phase implique un prélèvement d’une part de l’énergie calorifique du fluide réfrigérant et donc une baisse de de l’enthalpie de phase liquide. La perte de pression est ici moins importante qu’au niveau du dispositif de détente principal 7, 8. Le fluide réfrigérant passe alors dans la bouteille réservoir 6 où il va être purifié et où une séparation de phase réalisée de sorte que le fluide réfrigérant en sortie de la bouteille réservoir 6 soit en phase liquide. En sortie de la bouteille réservoir 6, le sous refroidissement du fluide réfrigérant est ainsi augmenté par rapport à celui en sortie du condenseur 2, 3. Le fluide réfrigérant traverse ensuite un dispositif de détente principal 7, 8 au niveau duquel il subit une deuxième perte de pression et fait passer le fluide réfrigérant de la pression dite intermédiaire à une pression dite basse. Le fluide réfrigérant passe alors dans l’évaporateur 9, 10 au niveau duquel il absorbe de l’énergie calorifique d’un deuxième flux annexe (décrit en détail plus loin), ce qui augmente son enthalpie et le fait passer dans un état gazeux. Le fluide réfrigérant revient enfin au compresseur 1.

[0048] Deuxième mode de réalisation :

[0049] La figure 3 montre un deuxième mode de réalisation du dispositif de gestion thermique de l’invention dans lequel la première boucle principale A1 est représentée en trait épais. [0050] Dans ce deuxième mode de réalisation, ainsi que dans le troisième et le quatrième mode de réalisations illustré aux figures 9 et 10, le condenseur 2, 3 peut notamment être formé de deux échangeurs de chaleur distincts et disposés en série sur la première boucle principale A1 . Ces échangeurs de chaleur peuvent ainsi être un premier condenseur 2 et un échangeur de chaleur supplémentaire 3 configuré pour jouer un rôle de deuxième condenseur.

[0051] Le premier condenseur 2 est destiné à être traversé par un fluide annexe et à transmettre de l’énergie calorifique depuis le fluide réfrigérant à ce fluide annexe.

[0052] Dans les modes de réalisation et les modes de fonctionnement illustrés aux figures 3 à 18, le fluide annexe destiné à traverser le premier condenseur 2 est un flux d’air interne 100. Le premier condenseur 2 peut alors être par exemple un condenseur dit interne, disposé au sein d’un dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné (appelé également selon l’acronyme anglais HVAC). Le flux d’air interne 100 est envoyé dans l’habitacle du véhicule.

[0053] Le fluide annexe avec lequel le premier condenseur 2 peut échanger de l’énergie calorifique peut être également un fluide caloporteur circulant au sein d’un circuit de gestion thermique annexe (non représenté). Le premier condenseur peut ainsi être par exemple d’un échangeur de chaleur double fluide. Il est ainsi tout à fait possible d’imaginer que, dans les modes de réalisation et de fonctionnement décrits ci-après, le flux d’air interne 100 soit remplacé par un fluide caloporteur circulant au sein d’un circuit de gestion thermique annexe.

[0054] En fonction des modes de fonctionnement, le premier condenseur 2 peut être passant, c’est-à-dire qu’il n’est pas traversé par ce fluide annexe de sorte que le fluide réfrigérant le traversant ne subit pas ou peu échange calorifique avec ce fluide annexe. Dans le cas où ce fluide annexe est un flux d’air interne 100, l’arrivée de ce dernier au premier condenseur 2 peut être coupée, par exemple par un volet d’obturation ou le flux d’air interne 100 peut contourner le premier condenseur 2. Dans le cas où ce fluide annexe est un fluide caloporteur d’un circuit de gestion thermique annexe, la circulation du fluide caloporteur au sein du premier condenseur 2 peut être stoppée, par un arrêt du circuit de gestion thermique annexe ou bien par un contournement du premier condenseur 2.

[0055] De même, l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 est destiné à être traversé à la fois par le fluide réfrigérant et par un fluide annexe. En fonction des modes de fonctionnement, l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 peut notamment être configuré pour transférer de l’énergie calorifique depuis le fluide annexe vers le fluide réfrigérant, réchauffant ainsi le fluide réfrigérant, il joue alors un rôle d’évaporateur. L’échangeur de chaleur supplémentaire 3 peut également être configuré pour transférer de l’énergie calorifique depuis le fluide réfrigérant vers le fluide annexe, refroidissant ainsi le fluide réfrigérant, il joue alors un rôle de deuxième condenseur. Ce fluide annexe peut notamment être de même nature ou distinct du fluide annexe traversant le premier condenseur 2.

[0056] Dans les modes de réalisation et les modes de fonctionnement illustrés aux figures 3 à 18, le fluide annexe destiné à traverser l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 est un premier fluide caloporteur circulant au sein d’un premier circuit de fluide caloporteur B1 . L’échangeur de chaleur supplémentaire 3 peut ainsi être un échangeur de chaleur double fluide disposé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant A et sur un premier circuit de fluide caloporteur B1 dans lequel circule un premier fluide caloporteur. Ce premier fluide caloporteur peut être de l’eau ou de l’eau glycolée. Le premier circuit de fluide calorifique B1 peut notamment comprendre un ou plusieurs circuits parallèles ou se rejoignant au niveau de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et disposés au niveau de la face avant du véhicule et/ou au niveau des batteries du véhicule et/ou au niveau d’un moteur électrique et/ou au niveau de l’électronique de puissance. Le premier circuit de fluide caloporteur B1 peut notamment également comprendre au moins un radiateur disposé en face avant du véhicule automobile afin d’évacuer de l’énergie calorifique avec l’air externe.

[0057] Le fluide annexe avec lequel l’échangeur de chaleur supplémentaire peut échanger de l’énergie calorifique peut être également flux d’air traversant ce dernier. Cette variante n’est pas représentée dans les figures 3 à 18. Il est ainsi tout à fait possible d’imaginer que, dans les modes de réalisation et de fonctionnement décrits ci-après, le premier fluide caloporteur circulant au sein du premier circuit de fluide caloporteur B1 , soit remplacé par un flux d’air.

[0058] Afin qu’un dispositif de pré-détente 4, 5 soit toujours disposé directement en amont de la bouteille réservoir 6 quel que soit le mode de fonctionnement, le dispositif de gestion thermique, et plus particulièrement sa boucle principale A1 , peut comprendre un premier dispositif de pré-détente 4 disposé entre l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et la bouteille réservoir 6 et un deuxième dispositif de détente 5 disposé entre le premier condenseur 2 et la bouteille réservoir 6, comme décrit en détail plus loin.

[0059] Le dispositif de pré-détente 4, 5 peut être un dispositif de détente à diamètre d’ouverture variable permettant le passage du fluide réfrigérant sans perte de pression lorsqu’il est ouvert à son diamètre maximum. Ainsi, notamment, lorsque le condenseur interne 2 n’échange pas ou peu d’énergie calorifique avec le fluide annexe, le deuxième dispositif de pré-détente 5 n’impacte pas l’état du fluide avant son arrivée à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3. Une alternative non représentée peut également être que ce dispositif de prédétente 4, 5 peut être contourné.

[0060] Comme représenté sur cette figure 3, le circuit de fluide réfrigérant A peut notamment être un circuit de climatisation où l’évaporateur 9, 10 comprend un premier échangeur de chaleur 9 destiné à être traversé par le flux d’air interne 100. Le premier échangeur de chaleur 9 peut être disposé au sein du dispositif de chauffage, ventilation et d’air conditionné 110, par exemple en amont du premier condenseur 2 dans le sens du flux d’air interne 100. Dans ce cas, le deuxième fluide annexe correspond au flux d’air interne 100. En amont du premier échangeur de chaleur 9 est disposé un premier dispositif de détente principal 7.

[0061 ] Le circuit de fluide réfrigérant A peut ainsi comprendre une première boucle principale A1 comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant le compresseur 1 , le premier condenseur 2, l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, le premier dispositif de pré-détente 4, la bouteille réservoir 6, le premier dispositif de détente principal 7, et le premier échangeur de chaleur 9.

[0062] Notamment, la première boucle principale A1 peut comprendre un échangeur de chaleur interne 11 disposé conjointement sur une première portion 21 et une deuxième portion 22 de la première boucle principale A1 afin d’obtenir un échange de calories entre ces deux portions. La première portion 21 est disposée entre la bouteille réservoir 6 et le dispositif de détente principal 7, 8, et la deuxième portion 22 est disposée entre le l’évaporateur 9, 10 et le compresseur 1 . Cet échange de calories permet d’améliorer le coefficient de performance du circuit de fluide réfrigérant A.

[0063] Afin d’être un circuit de climatisation inversible, le circuit de fluide réfrigérant A peut également comprendre une première conduite de dérivation c1 , représentée en trait fin, reliant un premier point de raccordement 31 , disposé sur la première boucle principale A1 en aval du premier condenseur 2, à un deuxième point de raccordement 32, disposé sur la première boucle principale A1 entre le premier dispositif de pré-détente 4 et la bouteille réservoir 6. Cette première conduite de dérivation c1 permet au fluide réfrigérant A1 de contourner l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et de relier entre eux le premier condenseur 2 et la bouteille réservoir 6. Le deuxième dispositif de pré-détente 5 peut être disposé au niveau de la première boucle principale A1 en amont du premier point de raccordement 31 , comme représenté, ou bien au sein de la première conduite de dérivation c1 . Ainsi, selon le mode de fonctionnement, que le fluide réfrigérant arrive à la bouteille réservoir 6 depuis le premier condenseur 2 ou depuis l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, il traverse toujours un dispositif de pré-détente 4, 5 disposé directement en amont de la bouteille réservoir 6.

[0064] Par inversible, on entend que le circuit de fluide réfrigérant A1 est apte à pouvoir refroidir le flux d’air interne 100 ou le réchauffer selon les besoins. Le flux d’air interne 100 est notamment refroidi via le premier échangeur de chaleur 9 dans un mode de refroidissement du dispositif de gestion thermique de l’invention.

[0065] Comme le montre la figure 3, le circuit réfrigérant A1 peut comprendre un premier dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant depuis la première boucle principale A1 vers la première conduite de dérivation c1 au niveau du premier point de raccordement 31 . Comme représenté, ce premier dispositif de contrôle peut notamment être une vanne trois voies 51 disposée au niveau du premier point de raccordement 31 . Alternativement, le premier dispositif de contrôle peut comprendre deux vannes d’arrêt chacune disposée en aval du premier point de raccordement 31 sur la première boucle principale A1 et sur la première conduite de dérivation c1 , respectivement.

[0066] Comme représenté également sur la figure 3, le circuit réfrigérant A1 peut comprendre un deuxième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant depuis la première conduite de dérivation c1 vers la première boucle principale A1 au niveau du deuxième point de raccordement 32. Comme représenté, le deuxième dispositif de contrôle peut être une vanne anti-retour 62 disposée sur la première boucle principale A1 en aval du premier dispositif de pré-détente 4, et plus précisément entre le deuxième point de raccordement 32 et le premier dispositif de pré-détente 4. Cette vanne anti-retour 62 permet d’éviter que le fluide réfrigérant passant par la première conduite de dérivation c1 soit dirigée le premier dispositif de prédétente 4. Alternativement, le deuxième dispositif de contrôle peut être une vanne d’arrêt.

[0067] Afin que le circuit de fluide réfrigérant A soit inversible et de permettre plusieurs modes de fonctionnement, l’évaporateur 9, 10 peut comprendre un deuxième échangeur de chaleur 10. Ce deuxième échangeur de chaleur 10 peut notamment permettre la gestion thermique et plus particulièrement le refroidissement des batteries du véhicule automobile électrique ou hybride. A l’instar de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, le deuxième échangeur de chaleur peut également être disposé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant A et un deuxième circuit de fluide calorifique B2 au sein duquel est destiné à circuler un deuxième fluide caloporteur afin de permettre un échange de chaleur entre ces derniers. Le deuxième circuit de fluide calorifique B2 peut notamment comprendre un ou plusieurs circuits parallèles ou se rejoignant au niveau de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et disposés au niveau de la face avant du véhicule et/ou au niveau du moteur électrique et/ou au niveau de l’électronique de puissance.

[0068] Comme représenté sur la figure 3, le deuxième échangeur de chaleur 10 peut être disposé sur une deuxième conduite de dérivation c2 du circuit du fluide réfrigérant A, représentée en trait fin. La deuxième conduite de dérivation c2 relie un troisième point de raccordement 33, disposé sur la première boucle principale A1 entre la bouteille réservoir 6 et le premier dispositif de détente principal 7, à un quatrième point de raccordement 34, disposé sur la première boucle principale A1 en aval du premier échangeur de chaleur 9. La deuxième conduite de dérivation c2 comprend dans le sens de circulation du fluide réfrigérant un deuxième dispositif de détente principal 8 disposé en amont du deuxième échangeur de chaleur 10.

[0069] Notamment, et comme représenté sur la figure 3, le troisième point de raccordement 33 est disposé entre l’échangeur de chaleur interne 11 et le premier dispositif de détente principal 7, et le quatrième point de raccordement 34 est disposé entre la première vanne anti-retour 61 et le premier échangeur de chaleur 9.

[0070] Comme le montre la figure 3, le circuit réfrigérant peut comprendre un troisième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant depuis la première boucle principale A1 vers la deuxième conduite de dérivation c2. Ce troisième dispositif de contrôle peut notamment être une vanne trois voies disposée au niveau du troisième point de raccordement 33. Alternativement, et comme représenté, le troisième dispositif de contrôle peut comprendre deux vannes d’arrêt 53, 54, chacune disposée en aval du troisième point de raccordement 33 sur la première boucle principale A1 et sur la deuxième conduite de dérivation c2, respectivement. Alternativement, le troisième dispositif de contrôle peut correspondre au dispositif de détente principaux 7, 8 dont l’ouverture peut être réglable de sorte à autoriser ou empêcher le fluide réfrigérant de les traverser.

[0071 ] Notamment encore, la première boucle principale A1 peut comprendre une première vanne anti-retour 61 disposée en aval disposée en aval du premier échangeur de chaleur 9 et la deuxième conduite de dérivation c2 peut comprendre une deuxième vanne anti-retour 63 disposée en aval du deuxième échangeur de chaleur 10. Plus précisément, la première vanne antiretour 61 est disposé en amont du quatrième point de branchement 34 et permet d’éviter que le fluide réfrigérant sortant du deuxième échangeur de chaleur 10 ne remonte dans le premier échangeur 9. Par ailleurs, la deuxième vanne anti-retour 63 peut être disposée entre le deuxième échangeur de chaleur 10 et le quatrième point de raccordement 34. Cette deuxième vanne anti-retour 63 permet d’éviter que le fluide réfrigérant sortant du premier échangeur de chaleur 9 ne rejoigne le deuxième échangeur de chaleur 10. [0072] Premier mode de fonctionnement

[0073] Dans les différentes représentations des modes de fonctionnement du dispositif de gestion thermique de l’invention, les portions du circuit du fluide réfrigérant A1 dans lesquelles le fluide réfrigérant ne circule pas sont représentées en pointillées.

[0074] La figure 4 illustre un mode de fonctionnement dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de refroidissement uniquement du flux d’air interne 100 via le premier échangeur de chaleur 9.

[0075] Dans ce mode de fonctionnement, le premier dispositif de contrôle, ici la vanne trois-voies 51 , est configuré pour fermer l’accès à la première conduite de dérivation c1 de sorte que le fluide réfrigérant circule directement du premier condenseur 2 vers l’échangeur de chaleur à double fluide 3. Le troisième dispositif de contrôle est quant à lui configuré pour fermer l’accès à la deuxième conduite de dérivation c2 de sorte que tout le fluide réfrigérant en provenance de la bouteille réservoir 6 passe par le premier échangeur de chaleur 9.

[0076] Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant part du compresseur 1 à haute pression et passe successivement par le premier condenseur 2, optionnellement le deuxième dispositif de détente de sous refroidissement 5 s’il est disposé sur la première boucle principale A1 , et le premier point de raccordement 31 où il est dirigé vers l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 où il arrive toujours à haute pression et sans avoir échangé d’énergie calorifique en traversant le premier condenseur 2. A cet effet, le premier condenseur 2 est passant, c’est-à-dire qu’il n’est pas traversé par le flux d’air interne 100 de sorte que le fluide réfrigérant le traversant ne subit pas ou peu échange calorifique avec le flux d’air interne 100. Le deuxième dispositif de pré-détente 5 présente une ouverte maximale dans le cas où ce dernier est placé sur la première boucle principale A1 .

[0077] En traversant l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, le fluide réfrigérant subit une perte d’énergie calorifique au profit du premier fluide caloporteur du premier circuit de fluide calorifique B1 . L’énergie calorifique absorbée par le premier fluide caloporteur du premier circuit de fluide calorifique B1 peut être relâchée dans l’air extérieure par exemple au moyen d’un radiateur disposé au sein du premier circuit de fluide calorifique B1 placé en face avant du véhicule automobile. Le fluide réfrigérant passe ensuite par le premier dispositif de pré-détente 4 où il subit une première perte de pression de sorte à arriver à une pression dite intermédiaire. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite la bouteille réservoir 6 via le deuxième point de raccordement 32. En sortie de la bouteille réservoir 6, le fluide réfrigérant traverse la première portion 21 de l’échangeur de chaleur interne 11 où il va subir une troisième perte d’énergie calorifique au profit du fluide réfrigérant passant dans la deuxième portion 22. Le fluide réfrigérant poursuit vers le troisième point de raccordement 33 où il est dirigé vers le premier dispositif de détente principal 7 au niveau duquel il subit une deuxième perte de pression, plus importante que la première, afin d’arriver à basse pression. Le fluide réfrigérant passe alors dans le premier échangeur de chaleur 9 où il absorbe de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi refroidi. En sortie du premier échangeur de chaleur 9, le fluide réfrigérant rejoint le quatrième point de raccordement 34. Le fluide réfrigérant poursuit ensuite vers la deuxième portion 22 de l’échangeur de chaleur interne 11 où il absorbe de l’énergie calorifique provenant de la première portion 21 . Le fluide réfrigérant retourne alors au compresseur 1 .

[0078] Deuxième mode de fonctionnement

[0079] La figure 4 illustre également un deuxième mode de fonctionnement dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de désembuage en série du flux d’air interne 100.

[0080] Comme pour le premier mode de fonctionnement, le premier dispositif de contrôle est configuré pour fermer l’accès à la première conduite de dérivation c1 , et le troisième dispositif de contrôle est configuré pour fermer l’accès à la deuxième conduite de dérivation c2.

[0081] Afin d’obtenir un désembuage du flux d’air interne 100, ce dernier est dans un premier temps refroidit afin de condenser l’humidité présente en son sein, puis il est réchauffé avant d’atteindre l’habitacle et notamment le pare-brise.

[0082] A cet effet, dans ce mode de fonctionnement, le condenseur interne 2 et le premier échangeur de chaleur 9 sont tous deux traversés par flux d’air interne 100. Ainsi, le fluide réfrigérant sortant du compresseur 1 et traversant le premier condenseur 2 subit une première perte calorifique au profit du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi réchauffé avant d’atteindre l’habitacle. Le fluide réfrigérant poursuit en direction de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3. Dans le cas, comme représenté, le deuxième dispositif de pré-détente 5 est disposé sur la première boucle principale A1 , ce dernier fait subir au fluide réfrigérant une première perte de pression. Dans l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, le fluide réfrigérant absorbe de l’énergie calorifique du premier fluide caloporteur du premier circuit de fluide calorifique B1 du fait qu’il a déjà cédé de l’énergie calorifique via le premier condenseur 2 et qu’il a subi une première perte de pression en traversant le deuxième dispositif de pré-détente 5. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le premier dispositif de pré-détente 4 où il subit éventuellement une deuxième perte de pression avant de rejoindre la bouteille réservoir 6. La suite de ce mode de fonctionnement est identique à celle du premier mode de fonctionnement.

[0083] Ainsi, ce deuxième mode de fonctionnement utilise l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 comme un évaporateur.

[0084] Troisième mode de fonctionnement

[0085] La figure 5 illustre un troisième mode de fonctionnement dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de refroidissement uniquement des batteries ou du deuxième fluide caloporteur via le deuxième échangeur de chaleur 10.

[0086] Dans ce mode de fonctionnement, le premier dispositif est configuré pour fermer l’accès à la première conduite de dérivation c1 , et le troisième dispositif de contrôle est configuré pour ouvrir l’accès à la deuxième conduite de dérivation c2 et fermer l’accès au premier échangeur de chaleur 9.

[0087] Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant arrive à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 sans perte de pression ni de température. A cet effet, le premier condenseur 2 est passant, c’est-à-dire qu’il n’est pas traversé par le flux d’air interne 100 de sorte que le fluide réfrigérant le traversant ne subit pas ou peu échange calorifique avec le flux d’air interne 100. Le deuxième dispositif de pré-détente 5 présente une ouverte maximale dans le cas où ce dernier est placé sur le la première boucle principale A1 .

[0088] Ce mode de fonctionnement est identique au premier mode de fonctionnement sauf entre le troisième point de raccordement 33 et le quatrième point de raccordement 34. Ici, le fluide réfrigérant est dirigé depuis le troisième point de raccordement 33 vers le deuxième dispositif de détente principal 8 où il va subir une deuxième perte de pression, supérieure à la première. Il passe alors dans le deuxième échangeur de chaleur 10 où il va absorber de l’énergie calorifique dégagée par les batteries ou le deuxième fluide caloporteur. En sortie du deuxième échangeur de chaleur 10, le fluide réfrigérant passe au travers de la vanne anti-retour 63, et rejoint l’échangeur de chaleur interne 11 via le quatrième point de raccordement 34.

[0089] Quatrième mode de fonctionnement

[0090] La figure 6 illustre un quatrième mode de fonctionnement correspondant à la combinaison du premier et du troisième mode de fonctionnement, où le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de refroidissement à la fois du flux d’air interne 100 via le premier échangeur de chaleur 9 et à la fois des batteries ou du deuxième fluide caloporteur via le deuxième échangeur de chaleur 10.

[0091 ] De ce fait, le fluide réfrigérant circule en parallèle :

- dans le premier échangeur de chaleur 9 afin d’absorber de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100, et

- dans la deuxième conduite de dérivation c2 afin de refroidir les batteries.

[0092] A cet effet, le deuxième dispositif de contrôle est configuré pour laisser passer le fluide réfrigérant dans le premier 9 et le deuxième 10 échangeur de chaleur.

[0093] Ainsi ce mode de fonctionnement est identique au premier et troisième mode de réalisation pour les portions du circuit de fluide réfrigérant A où le fluide réfrigérant circule, respectivement.

[0094] Cinquième mode de fonctionnement

[0095] La figure 7 illustre un cinquième mode de fonctionnement inversé, dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de réchauffement du flux d’air interne 100 via le premier condenseur 2 et de récupération de la chaleur provenant des batteries ou du deuxième fluide caloporteur via le deuxième échangeur de chaleur 10.

[0096] Dans ce mode de fonctionnement, le premier dispositif de contrôle est configuré pour fermer l’accès à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et ouvrir l’accès à la première conduite de dérivation c1 , et le troisième dispositif de contrôle est configuré pour ouvrir l’accès à la deuxième conduite de dérivation c2 et fermer l’accès au premier échangeur de chaleur 9.

[0097] Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant sortant du compresseur 1 traverse le premier condenseur 2 et y subit une perte calorifique au profit du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi réchauffé avant d’atteindre l’habitacle. Le fluide réfrigérant poursuit en direction du deuxième dispositif de pré-détente 5 au niveau duquel il subit une première perte de pression. Au niveau du point de raccordement 31 , le fluide réfrigérant est dirigé vers la première conduite de dérivation c1 , puis atteint la bouteille réservoir 6 via le deuxième point de raccordement 32. En sortie de la bouteille réservoir 6, le fluide réfrigérant en phase liquide sous-refroidi traverse l’échangeur de chaleur interne 11 au niveau de la première portion 21 où il va subir une deuxième perte d’énergie calorifique au profit du fluide réfrigérant passant dans la deuxième portion 22. Le fluide réfrigérant poursuit vers le troisième point de raccordement 33 où il est dirigé vers le deuxième dispositif de détente principal 8 où il va subir une deuxième perte de pression, supérieure à la première. Il passe alors dans le deuxième échangeur de chaleur 10 où il va absorber de l’énergie calorifique provenant des batteries ou du deuxième fluide caloporteur et passer en phase gazeuse. En sortie du deuxième échangeur de chaleur 10, le fluide réfrigérant rejoint l’échangeur de chaleur interne 11 via le quatrième point de raccordement 34. Au niveau de la deuxième portion 22 de l’échangeur de chaleur interne 11 , le fluide réfrigérant absorbe de l’énergie calorifique provenant de la première portion 21 . Le fluide réfrigérant retourne ensuite au compresseur 1 .

[0098] Sixième mode de fonctionnement

[0099] La figure 8 illustre un sixième mode de fonctionnement dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de désembuage en parallèle du flux d’air interne 100.

[0100] Dans ce mode de réalisation, le premier dispositif de contrôle est configuré pour fermer l’accès à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et ouvrir l’accès à la première conduite de dérivation c1 , et le deuxième dispositif de contrôle est configuré pour laisser passer le fluide réfrigérant dans le premier et le deuxième échangeur de chaleur.

[0101] Ce mode de fonctionnement est identique au cinquième mode de fonctionnement à la différence que le fluide réfrigérant circule en parallèle :

- dans le premier échangeur de chaleur 9 afin d’absorber de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100, et

- dans la deuxième conduite de dérivation c2 afin de récupérer de la chaleur des batteries ou du deuxième circuit de fluide calorifique B2 par le deuxième échangeur de chaleur 10.

[0102] A l’instar du deuxième mode de fonctionnement, le passage dans le premier échangeur de chaleur 9 permet d’absorber de l’énergie calorifique du le flux d’air interne 100 afin de condenser l’humidité en amont de son chauffage par le premier condenseur 2.

[0103] Troisième mode de réalisation

[0104] La figure 9 montre un troisième mode de réalisation du dispositif de gestion thermique de l’invention.

[0105] Dans ce troisième mode de réalisation on retrouve une première boucle principale A1 , en trait épais, identique à celle du deuxième mode de réalisation des figures 3 à 8.

[0106] La première conduite de dérivation c1 du deuxième mode de réalisation est ici remplacée par une troisième conduite de dérivation c3 reliant un cinquième point de raccordement 35, disposé sur la première boucle principale A1 en aval du premier condenseur 2, à un sixième point de raccordement 36, disposé sur la première boucle principale A1 en amont du premier dispositif de pré-détente 4, et plus précisément entre l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et le premier dispositif de pré-détente 4. Ainsi dans ce mode de réalisation, il n’est pas nécessaire de prévoir le deuxième dispositif de prédétente 5 lorsque le fluide réfrigérant ne passe pas par l’échangeur de chaleur supplémentaire 3.

[0107] Un dispositif de détente secondaire 12 peut être disposé sur la boucle principale A1 en amont de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, et plus précisément entre le cinquième point de raccordement 35 et l’échangeur de chaleur supplémentaire 3. Ce dispositif de détente secondaire 12 peut être un dispositif de détente à diamètre d’ouverture variable permettant le passage du fluide réfrigérant sans perte de pression lorsqu’il est ouvert à son diamètre maximum. Une alternative peut également être que ce dispositif de détente secondaire 12 peut être contourné.

[0108] La boucle principale A1 peut comprendre une vanne anti-retour 65 disposée entre le premier condenseur 2 et le neuvième point de raccordement 39, et permettant d’éviter un reflux du fluide réfrigérant vers le premier condenseur 2.

[0109] La boucle principale A1 peut comprendre un quatrième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant de la première boucle principale A1 vers la troisième conduite de dérivation c3 au niveau du cinquième point de raccordement 35. Ce quatrième dispositif de contrôle peut notamment être une vanne d’arrêt (non représentée) disposée sur la branche principale A1 en aval du cinquième point de raccordement 35. Alternativement, c’est le dispositif de détente secondaire 12 qui comprend une fonction d’arrêt du flux, à l’image des dispositifs de détente principaux 7, 8.

[0110] La première boucle principale A1 peut ici comprendre un cinquième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant de la première boucle principale A1 vers la troisième conduite de dérivation c3 au niveau du sixième point de raccordement 36. Ce cinquième dispositif de contrôle peut notamment être une vanne trois voies 60 disposée, comme représenté, au niveau du sixième point de raccordement 36. Alternativement, le cinquième dispositif de contrôle peut comprendre deux vannes d’arrêt chacune disposée en amont du sixième point de raccordement 36 sur la première boucle principale A1 et sur la troisième conduite de dérivation c3, respectivement.

[0111] Les six modes de fonctionnement décrits en relation avec le deuxième mode de réalisation s’appliquent de manière similaire au troisième mode de réalisation, à la différence que :

- pour les quatre premiers modes de fonctionnement, le quatrième dispositif de contrôle est configuré pour ouvrir l’accès à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et le cinquième dispositif de contrôle est configuré pour fermer l’accès à la troisième conduite de dérivation c3 et ouvrir l’accès au premier dispositif de pré-détente 4 et à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3,

- pour les premier mode, deuxième et troisième modes de fonctionnement, le dispositif de détente secondaire 12 est traversant, c’est-à-dire qu’il présente une ouverte maximale de sorte à être traversé par le fluide réfrigérant avec une perte de pression minimale, à l’image deuxième dispositif de pré-détente 5 dans certain modes de fonctionnement du deuxième mode de réalisation,

- pour les cinquième et sixième modes de fonctionnement, le flux réfrigérant passe dans la troisième conduite de dérivation c3. A cet effet, le cinquième dispositif de contrôle est configuré pour ouvrir l’accès à la troisième conduite de dérivation c3 et fermer l’accès à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 de sorte que le fluide réfrigérant circule directement depuis le premier condenseur 2 au premier dispositif de détente de sous refroidissement 4.

[0112] Quatrième mode de réalisation

[0113] La figure 10 montre un quatrième mode de réalisation du dispositif de gestion thermique de l’invention.

[0114] Ce quatrième mode de réalisation peut être utilisé pour les différents modes de réalisation décrits en relation avec le deuxième mode de réalisation et permet de nouveaux modes de fonctionnement où l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 comme un évaporateur. Acet effet, ce mode de réalisation reprend les portions du circuit de fluide réfrigérant A du deuxième mode de réalisation et comprend en outre une quatrième et une cinquième conduite de dérivation c4, c5, en trait fin.

[0115] La quatrième conduite de dérivation c4 relie un septième point de raccordement 37, disposé sur la première boucle principale A1 en aval de la bouteille réservoir 6, à un huitième point de raccordement 38, disposé sur la première boucle principale A1 entre le premier dispositif de pré-détente 4 et la bouteille réservoir 6. Notamment, le troisième point de dérivation 33 est disposé en aval de l’échangeur de chaleur interne 11 , et en amont du premier 7 et du deuxième 8 dispositifs de détente principal. Alternativement, le septième point de raccordement 37 est confondu avec le troisième point de raccordement 33. Notamment le huitième point de raccordement 38 est situé en amont du point de raccordement 32 et plus particulièrement en amont de la vanne anti-retour 62.

[0116] La quatrième conduite de dérivation c4 peut comprendre une vanne antiretour 64 permettant d’éviter que le fluide réfrigérant en provenance du premier dispositif de pré-détente 4 ne contourne la bouteille réservoir 6 en passant par la quatrième conduite de dérivation c4.

[0117] La cinquième conduite de dérivation c5 relie un neuvième point de raccordement 39, disposé sur la première boucle principale A1 en aval de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, à un dixième point de raccordement 40, disposé sur la première boucle principale A1 en aval de l’évaporateur 9, 10. Notamment, le dixième point de raccordement 40 est disposé entre l’évaporateur 9, 10 et l’échangeur de chaleur interne 11 . Notamment encore, le dixième point de raccordement 40 est disposé entre le quatrième point de raccordement 34 et l’échangeur de chaleur interne 11 .

[0118] Le troisième dispositif de contrôle peut comprendre une vanne d’arrêt 55 disposé sur la quatrième conduite de dérivation c4 en aval du septième point de raccordement 37 afin de permettre ou non la circulation du fluide réfrigérant dans la quatrième conduite de dérivation c4. Alternativement, le premier dispositif de pré-détente 4 peut être configuré pour pouvoir arrêter un flux remontant vers l’échangeur de chaleur supplémentaire 3.

[0119] La cinquième conduite de dérivation c5 peut comprendre une vanne d’arrêt 58 afin d’empêcher le fluide réfrigérant sortant de l’évaporateur 9, 10 de remonter vers l’échangeur double fluide 3 dans les six premiers modes de réalisation.

[0120] Septième mode de fonctionnement

[0121 ] La figure 11 illustre un septième mode de fonctionnement (pour le quatrième mode de réalisation de la figure 10) dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de chauffage du flux d’air interne 100 via le premier condenseur 2 et de récupération de la chaleur provenant du premier circuit de fluide calorifique B1 via l’échangeur de chaleur supplémentaire 3.

[0122] Ainsi, dans ce mode de fonctionnement l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 n’est pas traversé par le fluide réfrigérant en amont de la bouteille réservoir 6, mais en aval. Le premier dispositif de pré-détente 4 n’a donc pas ici pour rôle de faire subir une perte de pression au fluide réfrigérant en amont de la bouteille réservoir 6, mais de détendre le fluide réfrigérant afin qu’il passe en faible pression avant de traverse l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et qu’il n’absorbe de l’énergie calorifique provenant du premier fluide calorifique du premier circuit de fluide caloporteur B1 .

[0123] A cet effet,

- le premier dispositif de contrôle est configuré pour rediriger le fluide réfrigérant en provenance du premier condenseur 2 vers la première conduite de dérivation c1 et fermer l’accès à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 au fluide réfrigérant en provenance du premier condenseur 2, et

- le troisième dispositif de contrôle est configuré d’une part pour laisser passer le fluide réfrigérant en provenance de la bouteille réservoir 6 dans la quatrième conduite de dérivation c4 et d’autre part pour bloquer le fluide réfrigérant de sorte qu’il ne circule pas vers le premier échangeur de chaleur 9 et au travers de la deuxième conduite de dérivation c2.

[0124] Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant sortant du compresseur 1 traverse le premier condenseur 2 et y subit une première perte d’énergie calorifique au profit du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi chauffé avant d’atteindre l’habitacle. Le fluide réfrigérant poursuit en direction du deuxième dispositif de pré-détente 5 au niveau duquel il subit une première perte de pression. Au niveau du point de raccordement 31 , le fluide réfrigérant est dirigé vers la première conduite de dérivation c1 , puis atteint la bouteille réservoir 6 via le deuxième point de raccordement 32. En sortie de la bouteille réservoir 6, le fluide réfrigérant est entièrement sous forme liquide et traverse l’échangeur de chaleur interne 11 au niveau de la première portion 21 où il va subir une deuxième perte d’énergie calorifique au profit du fluide réfrigérant passant dans la deuxième portion 22. Le fluide réfrigérant poursuit vers le septième point de raccordement 37 où il est dirigé vers la quatrième conduite de dérivation c4. Le fluide réfrigérant se dirige vers le premier dispositif de pré-détente 4. Le fluide réfrigérant est empêché de retourner vers la bouteille réservoir 6 au niveau de la vanne anti-retour 62 par la pression, supérieure, qu’y exerce le fluide réfrigérant arrivant depuis la première conduite de dérivation c1 . Au niveau du premier dispositif de pré-détente 4, le fluide réfrigérant subit une deuxième perte de pression. Le fluide réfrigérant passe alors dans l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 où il va absorber de l’énergie calorifique provenant du premier fluide calorifique du premier circuit de fluide caloporteur B1 . Le fluide réfrigérant sortant de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, arrive au neuvième point de raccordement 39 au niveau duquel il est dirigé vers la cinquième conduite de dérivation c5 dans la mesure où le premier dispositif de contrôle ferme l’accès à l’échangeur 3. Le fluide réfrigérant rejoint alors la première boucle principale A1 au niveau du dixième point de raccordement 40, puis est dirigé vers l’échangeur de chaleur interne 11 par l’action des vannes anti-retour 61 , 63 qui l’empêche de remonter vers le premier 9 et le deuxième 10 échangeur de chaleur. Au niveau de la deuxième portion 22, il absorbe de l’énergie calorifique provenant de la première portion 21 . Le fluide réfrigérant retourne alors au compresseur 1 .

[0125] Huitième mode de fonctionnement

[0126] La figure 12 illustre un huitième mode de fonctionnement (pour le quatrième mode de réalisation de la figure 10) dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de désembuage en parallèle du flux d’air interne 100. Ce mode de fonctionnement représente donc une alternative au sixième mode de fonctionnement de la figure 8.

[0127] Ici, au lieu que ce soit le deuxième échangeur de chaleur 10 qui récupère de l’énergie calorifique en parallèle du premier échangeur de chaleur 9, c’est l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 qui joue ce rôle.

[0128] A cet effet, le fluide réfrigérant circule en parallèle :

- dans le premier échangeur de chaleur 9 afin d’absorber de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100, et

- dans les quatrième c4 et cinquième c5 colonnes de dérivation afin de récupérer de la chaleur du premier fluide calorifique du premier circuit de fluide caloporteur B1 par l’échangeur de chaleur supplémentaire 3.

[0129] Ainsi, ce mode de fonctionnement est similaire au septième mode de fonctionnement à la différence que le fluide réfrigérant au niveau du septième point de raccordement 37 est scindée en deux parties où une première partie est dirigée vers la quatrième conduite de dérivation c4 et une deuxième partie est dirigée vers le troisième point de raccordement 33 en direction du premier dispositif de détente principal 7 et du premier échangeur de chaleur 9. Les deux parties du fluide réfrigérant se rejoignent ensuite au niveau du dixième point de raccordement 40, puis passent au travers de l’échangeur de chaleur interne 11 et retournent au compresseur 1.

[0130] Dans ce mode de fonctionnement :

- le premier dispositif de contrôle est configuré pour rediriger le fluide réfrigérant en provenance du premier condenseur 2 vers la première conduite de dérivation c1 et fermer l’accès à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 au fluide réfrigérant en provenance du premier condenseur 2, et

- le deuxième dispositif de contrôle est configuré d’une part pour laisser passer le fluide réfrigérant en provenance de la bouteille réservoir 6 dans la quatrième conduite de dérivation c4 et vers le premier échangeur de chaleur 9 et d’autre part pour bloquer le fluide réfrigérant de sorte qu’il ne circule pas au travers de la deuxième conduite de dérivation c2.

[0131] Cinquième mode de réalisation

[0132] La figure 13 illustre le cinquième mode de réalisation.

[0133] Ce cinquième mode de réalisation correspond à une variante du quatrième mode de réalisation de la figure 10 comprenant une sixième conduite de dérivation permettant de contourner le premier condenseur 2 pour les modes de fonctionnement de refroidissement (premier, troisième et quatrième mode de fonctionnement).

[0134] Ce cinquième mode de réalisation comprend donc une sixième conduite de dérivation c6 reliant un onzième point de raccordement 81 , disposé sur la première boucle principale A1 en aval du compresseur 1 , à un douzième point de raccordement 82, disposé sur la première boucle principale A1 en amont de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3. Plus précisément, le onzième point de raccordement 81 est disposé entre le compresseur 1 et le premier condenseur 2, et le douzième point de raccordement 82 est disposé entre le premier point de raccordement 31 et l’échangeur double fluide 3. Notamment, le douzième point de raccordement est disposé en amont ou en aval du neuvième point de raccordement 39. Dans une alternative, le douzième point de raccordement est disposé sur la troisième conduite de dérivation c5, notamment en amont de la vanne d’arrêt 58.

[0135] Comme représenté sur la figure 13, le circuit réfrigérant peut comprendre un sixième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant de la première boucle principale A1 vers la sixième conduite de de dérivation c6 au niveau du onzième point de raccordement 81 . Ce sixième dispositif de contrôle peut notamment être une vanne trois voies disposée au niveau du onzième point de raccordement 81 . Alternativement, et comme représenté, le sixième dispositif de contrôle peut comprendre deux vannes d’arrêt 56, 57, chacune disposée en aval du onzième point de raccordement 81 sur la première boucle principale A1 et sur la sixième conduite de dérivation, respectivement. Les vannes d’arrêt 56, 57 peuvent avoir une ouverture variable gérée électroniquement.

[0136] Concernant les modes de réalisation de refroidissement, le fluide réfrigérant sortant du compresseur 1 arrive au onzième point de raccordement 81 où il est dirigé vers la sixième conduite de dérivation c6. Le fluide réfrigérant rejoint alors l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 via le douzième point de raccordement 82. La suite de la réalisation respective de ces modes de fonctionnement est identique à ce qui est décrit en relation avec le deuxième mode de réalisation.

[0137] En outre, ce cinquième mode de réaliser le deuxième mode de fonctionnement, et du cinquième au huitième mode de réalisation de manière identique à ce qui est décrit plus haut.

[0138] Sixième mode de réalisation

[0139] Un sixième et un septième mode de réalisation sont représentés aux figures 14A à 18 et comprennent une deuxième boucle principale A2, en trait épais, qui relie directement le compresseur 1 à l’échangeur de chaleur supplémentaire 3.

[0140] La deuxième boucle principale A2 comprend dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, le compresseur 1 , l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, le premier dispositif de pré-détente 4, la bouteille réservoir 6 et l’évaporateur 9, 10. Notamment, la deuxième boucle principale A2 peut également comprendre l’échangeur de chaleur interne 11 .

[0141] Les figures 14A, 14B représente deux variantes (A et B) du sixième mode de réalisation où la deuxième boucle principale A2 comprend, en aval de la bouteille réservoir 6, le premier dispositif de détente principal 7 et le premier échangeur de chaleur 9. Les deux variantes diffèrent au niveau des éléments utilisés pour le premier dispositif de pré-détente 4.

[0142] Dans une première variante, représentée sur la figure 14A, le dispositif de prédétente 4 est identique à celui utilisé dans les cinq premiers modes de réalisation.

[0143] Ici, et comme représenté sur cette figure 14A, le circuit de fluide réfrigérant A peut comprendre une première branche de dérivation d1 reliant un premier point de jonction 41 , disposé sur la deuxième boucle principale A2 en aval du compresseur 1 , à un deuxième point de jonction 42, disposé sur la deuxième boucle principale A2 entre l’échangeur de chaleur supplémentaire 3 et le premier dispositif de pré-détente 4.

[0144] Comme représenté sur la figure 14A, le circuit réfrigérant peut comprendre un septième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant de la deuxième boucle principale A2 vers la première branche de dérivation d1 au niveau du premier point de jonction 41 . Ce septième dispositif de contrôle peut notamment être une vanne trois voies disposée au niveau du premier point de jonction 41 . Alternativement, et comme représenté, le septième dispositif de contrôle peut comprendre deux vannes d’arrêt 96, 97, chacune disposée en aval du premier point de jonction 41 sur la deuxième boucle principale A2 et sur la première branche de dérivation d1 , respectivement. Les vannes d’arrêt 96, 97 peuvent avoir une ouverture variable gérée électroniquement.

[0145] Comme représenté également, le circuit réfrigérant peut comprendre un huitième dispositif de contrôle de la circulation du fluide réfrigérant de la deuxième boucle principale A2 vers la première branche de dérivation d1 au niveau du deuxième point de jonction 42. Dans la première variante de ce sixième mode de réalisation, ce huitième dispositif de contrôle peut notamment être une vanne trois voies 59, comme représenté sur la figure 14A, disposée au niveau du deuxième point de jonction 42. Alternativement, le huitième dispositif de contrôle peut comprendre deux vannes d’arrêt, une disposée en aval du deuxième point de jonction 42 sur la deuxième boucle principale A2 et l’autre disposée en amont du deuxième point de jonction 42 sur la première branche de dérivation d1 , respectivement.

[0146] Selon la deuxième variante du sixième mode de réalisation représentée sur la figure 14B, le dispositif de pré-détente 4 est formé par deux vannes anti-retour préprogrammées 71 , 72, disposées en amont du deuxième point de jonction 42 sur la première branche de dérivation d1 et sur la deuxième boucle principale A2, respectivement.

[0147] Ainsi, ici le huitième dispositif de contrôle peut correspondre aux deux vannes anti-retours à détente préprogrammées 71 , 72.

[0148] Les autres éléments décrits en relation avec la première variante sont identiques dans la deuxième variante.

[0149] Comme représenté sur les figures 14A et 14B, le circuit de fluide réfrigérant A peut comprendre la deuxième conduite de dérivation c2 comprenant le deuxième dispositif de détente principal 8 et le deuxième échangeur de chaleur 10.

[0150] Le mode de désembuage en parallèle du flux d’air interne 100 (sixième mode de fonctionnement) et le mode de chauffage du flux d’air interne 100 via le premier condenseur 2 et de récupération de la chaleur du deuxième fluide caloporteur (cinquième mode de fonctionnement) décrits en relation avec le troisième mode de réalisation s’appliquent de manière similaire à la première variante de ce sixième mode de réalisation.

[0151] Brièvement, pour le mode de chauffage du flux d’air interne 100 via le premier condenseur 2 et de récupération de la chaleur du deuxième fluide caloporteur, le fluide réfrigérant sortant du compresseur 1 arrive en premier lieu au premier point de jonction 41 où il est dirigé vers l’échangeur interne 2 qu’il traverse et y subit une perte calorifique au profit du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi chauffé avant d’atteindre l’habitacle. Le fluide réfrigérant poursuit en direction du deuxième point de jonction 42 où il est dirigé vers le premier dispositif de pré-détente 4 au niveau duquel il subit une première perte de pression. Puis le fluide réfrigérant atteint la bouteille réservoir 6. En sortie de la bouteille réservoir 6, le fluide réfrigérant en phase liquide sous- refroidi traverse l’échangeur de chaleur interne 11 au niveau de la première portion 21 où il va subir une deuxième perte d’énergie calorifique au profit du fluide réfrigérant passant dans la deuxième portion 22. Le fluide réfrigérant poursuit vers le troisième point de raccordement 33 où il est dirigé vers le deuxième dispositif de détente principal 8 où il va subir une deuxième perte de pression, supérieure à la première. Il passe alors dans le deuxième échangeur de chaleur 10 où il va absorber de l’énergie calorifique provenant des batteries ou du deuxième fluide caloporteur et passer en phase gazeuse. En sortie du deuxième échangeur de chaleur 10, le fluide réfrigérant rejoint l’échangeur de chaleur interne 11 via le quatrième point de raccordement 34. Au niveau de la deuxième portion 22 de l’échangeur de chaleur interne 11 , le fluide réfrigérant absorbe de l’énergie calorifique provenant de la première portion 21 . Le fluide réfrigérant retourne ensuite au compresseur 1 .

[0152] Brièvement, pour le mode de désembuage en parallèle du flux d’air interne 100, ce dernier est identique au mode de chauffage du flux d’air interne 100 décrit ci-avant à la différence que le fluide réfrigérant circule en parallèle :

- dans le premier échangeur de chaleur 9 afin d’absorber de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100, et

- dans la deuxième conduite de dérivation c2 afin de récupérer de la chaleur des batteries ou du deuxième circuit de fluide calorifique B2 par le deuxième échangeur de chaleur 10.

[0153] Concernant la seconde variante du sixième mode de réalisation, les différents modes de fonctionnement décrits en relation avec la première variante sont identiques à la différence que la première détente est assurée par l’une des vannes d’arrêt 71 , 72 en amont du deuxième point de jonction 42, en fonction du mode de fonctionnement.

[0154] Neuvième mode de fonctionnement

[0155] La figure 15 illustre un mode de fonctionnement (pour le sixième mode de fonctionnement des figures 14A et 14B) dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de refroidissement uniquement du flux d’air interne 100 via le premier échangeur de chaleur 9.

[0156] Dans ce mode de fonctionnement, le cinquième et le huitième dispositif de contrôle sont configurés pour fermer l’accès à la première branche de dérivation d1 .

[0157] Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant arrive en premier lieu premier point de jonction 41 où il est dirigé vers l’échangeur de chaleur supplémentaire 3. Au niveau de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, il cède de l’énergie calorifique au premier fluide calorifique du premier circuit de fluide caloporteur B1 . Il rejoint ensuite le premier dispositif de pré-détente 4 par le biais du deuxième point de jonction 42. Au niveau du premier dispositif de pré-détente 4 il subit une première perte de pression. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite la bouteille réservoir 6. En sortie de la bouteille réservoir 6, le fluide réfrigérant traverse la première portion 21 de l’échangeur de chaleur interne 11 où il va subir une troisième perte d’énergie calorifique au profit du fluide réfrigérant passant dans la deuxième portion 22. Le fluide réfrigérant poursuit vers le troisième point de raccordement 33 où il est dirigé vers le premier dispositif de détente principal 7 au niveau duquel il subit une deuxième perte de pression, plus importante que la première, afin d’arriver à basse pression. Le fluide réfrigérant passe alors dans le premier échangeur de chaleur 9 où il absorbe de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi refroidi. En sortie du premier échangeur de chaleur 9, le fluide réfrigérant rejoint le quatrième point de raccordement 34. Le fluide réfrigérant poursuit ensuite vers la deuxième portion 22 de l’échangeur de chaleur interne 11 où il absorbe de l’énergie calorifique provenant de la première portion 21 . Le fluide réfrigérant retourne alors au compresseur 1 .

[0158] Dixième mode de fonctionnement

[0159] La figure 16 illustre un dixième mode de fonctionnement (pour le sixième mode de fonctionnement des figures 14A et 14B) dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de refroidissement uniquement des batteries via le deuxième échangeur de chaleur 9.

[0160] Ce mode de fonctionnement est identique au neuvième mode de fonctionnement sauf entre le troisième point de raccordement 33 et le quatrième point de raccordement 34. Ici, le fluide réfrigérant est dirigé depuis le troisième point de raccordement 33 vers le deuxième dispositif de détente principal 8 où il va subir une deuxième perte de pression, supérieure à la première. Il passe alors dans le deuxième échangeur de chaleur 10 où il va absorber de l’énergie calorifique dégagée par les batteries. En sortie du deuxième échangeur de chaleur 10, le fluide réfrigérant rejoint l’échangeur de chaleur interne 11 via le quatrième point de raccordement 34 avant de retourner au compresseur 1 .

[0161] Onzième mode de fonctionnement [0162] La figure 17 illustre un onzième mode de fonctionnement (pour le sixième mode de fonctionnement des figures 14A et 14B) correspondant à la combinaison du neuvième et du dixième mode de fonctionnement, où le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de refroidissement à la fois du flux d’air interne 100 et à la fois des batteries.

[0163] De ce fait, le fluide réfrigérant circule en parallèle :

- dans le premier échangeur de chaleur 9 afin d’absorber de l’énergie calorifique du flux d’air interne 100, et

- dans la deuxième conduite de dérivation c2 afin de refroidir les batteries.

[0164] A cet effet, le deuxième dispositif de contrôle est configuré pour laisser passer le fluide réfrigérant dans le premier et le deuxième échangeur de chaleur 9, 10.

[0165] Septième mode de réalisation

[0166] La figure 18 illustre un septième mode de réalisation de l’invention.

[0167] Ce septième mode de réalisation est une variante du sixième mode de réalisation et en reprend donc les éléments auxquels est ajoutée une deuxième branche de dérivation d2 reliant un troisième point de jonction 43, disposé sur la première branche de dérivation d1 en aval du premier condenseur 2, à un quatrième point de jonction 44, disposé sur la deuxième boucle principale A2 en amont de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3.

[0168] Dans ce mode de réalisation, la première branche de dérivation d1 peut comprendre la vanne anti-retour 65 disposée ici entre le premier condenseur 2 et le troisième point de raccordement 33. En outre, la deuxième branche de dérivation d2 peut comprendre le dispositif de détente secondaire 12.

[0169] L’ensemble des modes de fonctionnement décrit en relation avec le sixième mode de réalisation s’applique à ce septième mode de réalisation. En outre, ce septième mode de réalisation permet un mode de fonctionnement dans lequel le circuit de fluide réfrigérant A est dans un mode de désembuage en série du flux d’air interne 100.

[0170] Ici, le fluide réfrigérant sortant du compresseur 1 arrive en premier lieu premier point de jonction 41 où il est dirigé vers le premier condenseur 2 qu’il traverse et y subit une perte calorifique au profit du flux d’air interne 100. Le flux d’air interne 100 est ainsi chauffé avant d’atteindre l’habitacle. Le fluide réfrigérant poursuit en direction du deuxième point de jonction 42 où il est dirigé vers le dispositif de détente secondaire 12 au sein duquel il subit une première perte de pression. Le fluide réfrigérant poursuit en direction de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3. Au sein de l’échangeur de chaleur supplémentaire 3, le fluide réfrigérant absorbe de l’énergie calorifique du premier fluide caloporteur du premier circuit de fluide calorifique B1 du fait qu’il a déjà cédé de l’énergie calorifique via le premier condenseur 2 et qu’il a subi une première perte de pression en traversant le dispositif de détente secondaire 12. Le fluide réfrigérant arrive alors au deuxième point de jonction 42 où il est dirigé vers le premier dispositif de pré-détente 4. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le premier dispositif de pré-détente 4 où il subit éventuellement une deuxième perte de pression avant de rejoindre la bouteille réservoir 6. La suite de ce mode de fonctionnement est identique à celle du neuvième mode de fonctionnement.