PROCEDE DE REFROIDISSEMENT D’UN DISPOSITIF DE STOCKAGE ELECTRIQUE EQUIPANT UN VEHICULE

Le domaine de la présente invention est celui des systèmes de conditionnement thermique pour véhicule, tel qu’un véhicule automobile. Elle a pour objet un procédé de refroidissement d’un dispositif de stockage électrique équipant un véhicule, tel qu’un véhicule automobile.

Un véhicule automobile est couramment équipé d’un circuit de fluide réfrigérant pour chauffer et/ou refroidir des zones diverses et/ou différents composants du véhicule automobile. Il est notamment connu d’utiliser un tel circuit de fluide réfrigérant pour traiter thermiquement un flux d’air envoyé dans l’habitacle du véhicule automobile.

Il est aussi connu d’utiliser ce circuit pour refroidir un dispositif de stockage électrique qui comprend au moins une batterie électrique du véhicule automobile, la batterie électrique étant utilisée pour fournir une énergie à un moteur électrique capable de mettre en mouvement le véhicule automobile. Le circuit de fluide réfrigérant fournit ainsi l’énergie nécessaire pour refroidir le dispositif de stockage électrique pendant son utilisation en phase de roulage.

Il est également connu de charger le dispositif de stockage électrique du véhicule automobile en le raccordant au réseau électrique domestique pendant une longue période, telle que plusieurs heures notamment. Cette technique de charge permet de s’affranchir de l’utilisation de tout système de refroidissement de la batterie électrique, ou de limiter la puissance de refroidissement demandée au système de refroidissement.

Une nouvelle technique de charge a fait son apparition récemment. Elle consiste à charger le dispositif de stockage électrique sous une tension et un ampérage élevés, par exemple une tension de 800 V et un ampérage de 400 A, de manière à charger le dispositif de stockage électrique en un temps maximum de quelques dizaines de minutes. Cette charge rapide provoque un échauffement du dispositif de stockage électrique qu’il convient de traiter thermiquement.

Un problème technique à résoudre réside donc dans une capacité de pouvoir dissiper le plus efficacement possible des calories générées par le dispositif de stockage électrique pendant la charge rapide tout en limitant un encombrement du circuit de fluide réfrigérant, y compris dans des conditions extrêmes de fortes températures extérieures, notamment quand le véhicule automobile est à l’arrêt. Il convient également de noter que le traitement thermique d’un habitacle du véhicule est susceptible de devoir être opéré simultanément au refroidissement du dispositif de stockage électrique.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte et propose un procédé de refroidissement d’un dispositif de stockage thermique équipant un véhicule, notamment automobile, qui permet un refroidissement rapide et efficace du dispositif de stockage thermique, y compris lors d’une charge rapide de ce dernier, à partir d’un circuit de fluide réfrigérant naturel, tel que le dioxyde de carbone, notamment.

Un procédé de refroidissement de la présente invention est un procédé de refroidissement d’un dispositif de stockage électrique par l’intermédiaire d’un circuit de fluide réfrigérant à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant naturel. Le circuit de fluide réfrigérant comprend au moins un premier échangeur de chaleur couplé thermiquement au dispositif de stockage électrique et où le fluide réfrigérant naturel est soumis à une basse pression. Le circuit de fluide réfrigérant comprend un deuxième échangeur de chaleur utilisé comme refroidisseur du fluide réfrigérant et où le fluide réfrigérant naturel est soumis à une haute pression.

Selon la présente invention, le procédé de refroidissement comprend au moins :

- une première étape de détermination d’un mode d’utilisation du dispositif de stockage électrique entre un premier mode d’utilisation en charge rapide du dispositif de stockage électrique et un deuxième mode,

- une deuxième étape de détermination d’une première pression prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur à laquelle est portée la haute pression dans le cas d’une utilisation du dispositif de stockage électrique selon le premier mode, la première pression du fluide réfrigérant étant déterminée par une première équation [l ] :

Pl = Min (3,9 * T + 15 ; 128) [1 ]

dans laquelle :

T est la température du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur

(5),

- une troisième étape de détermination d’une deuxième pression prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur à laquelle est portée la haute pression dans le cas d’une utilisation du dispositif de stockage électrique selon le deuxième mode, la deuxième pression du fluide réfrigérant étant déterminée par une deuxième équation [2] :

P2 = 2,56 * T - 4 [2]·

Un premier mode d’utilisation en charge rapide du dispositif de stockage électrique est notamment défini par le fait que le véhicule automobile est à l’arrêt et que le dispositif de stockage électrique est sous une tension et un ampérage élevés, par exemple une tension de 800 V et un ampérage de 400 A, pour permettre une charge dudit dispositif en un temps maximum de quelques dizaines de minutes. Un deuxième mode d’utilisation du dispositif de stockage électrique est notamment défini par le fait que le véhicule automobile est en phase de roulage et que le dispositif de stockage électrique fournit une énergie électrique nécessaire au véhicule automobile pour se déplacer.

On notera que la haute pression est strictement supérieure à la basse pression.

Le procédé de refroidissement comprend avantageusement l’une quelconque au moins des caractéristiques techniques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- la première pression et/ou la deuxième pression sont déterminées par l’intermédiaire d’un ajustement de paramètres de fonctionnement d’un organe de d’expansion et/ou d’un dispositif de compression que comprend le circuit de fluide réfrigérant,

- le procédé de refroidissement comprend un ajustement d’une section de passage de l’organe d’expansion,

- le procédé de refroidissement comprend un ajustement d’une vitesse de rotation du dispositif de compression,

- le procédé de refroidissement comprend une quatrième étape d’acquisition d’une pression instantanée et d’une température instantanée du fluide réfrigérant en sortie du deuxième échangeur de chaleur,

- le procédé de refroidissement comprend une cinquième étape de comparaison entre la pression instantanée et l’une quelconque de la première pression et de la deuxième pression,

- le premier mode étant opérationnel, la cinquième étape comprend une ph ase d’augmentation de la section de passage de l’organe d’expansion dans le cas où la pression instantanée est supérieure ou égale à la première pression,

- le premier mode étant opérationnel, la cinquième étape comprend une ph ase de réduction de la section de passage de l’organe d’expansion dans le cas où la pression instantanée est inférieure à la première pression,

- le deuxième mode étant opérationnel, la cinquième étape comprend une ph ase d’augmentation de la section de passage de l’organe d’expansion dans le cas où la pression instantanée est supérieure ou égale à la deuxième pression,

- le deuxième mode étant opérationnel, la cinquième étape comprend une ph ase de réduction de la section de passage de l’organe d’expansion dans le cas où la pression instantanée est inférieure à la deuxième pression, - ces phases d’augmentation ou de réduction de la section de passage sont à comparer à la section de passage de l’organe d’expansion avant les étapes de comparaison avec la première pression ou la deuxième pression,

- le procédé de refroidissement comprend une étape d’initialisation de paramètres du circuit de fluide réfrigérant,

- l’étape d’initialisation comprend une p ase de calcul d’un débit massique de fluide réfrigérant circulant à l’intérieur de l’organe d’expansion selon une troisième équation [3] : = 0,027 . d ² . p . (HP - BP) ⁰⁵ [3] dans laquelle :

d est un diamètre de passage du fluide réfrigérant à l’intérieur de l’organe d’expansion, p est une densité du fluide réfrigérant en sortie du deuxième échangeur de chaleur,

HP est la haute pression régnant à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant,

BP est la basse pression régnant à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant,

- la température du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur est estimée selon une quatrième équation [4] :

T = T _{e» +} a [4]

dans laquelle :

T _ext est une température extérieure au véhicule automobile,

Ct est un coefficient correcteur compris entre 5 et 8,

- le fluide réfrigérant naturel mise en œuvre par le procédé est du dioxyde de carbone.

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

- la figure 1 est une vue schématique d’un circuit de fluide réfrigérant apte à mettre en œuvre un procédé de refroidissement selon l’invention,

- la figure 2 est une vue schématique d’un logigramme représentant un procédé de de refroidissement de la présente invention,

- la figure 3 est une illustration d’un cycle thermodynamique qui est présenté dans un diagramme enthalpique et qui est opéré selon un premier mode du procédé de refroidissement illustré sur la figure 2, - la figure 4 est une illustration d’un cycle thermodynamique qui est présenté dans un diagramme enthalpique et qui est opéré selon un deuxième mode du procédé de refroidissement illustré sur la figure 2,

- la figure 5 est une illustration schématique d’un procédé de refroidissement de la présente invention qui est mis en œuvre par le circuit de fluide réfrigérant illustré sur la figure 1.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.

Les différents composants sont explicités ci-dessous selon un sens de circulation du fluide considéré, c’est-à-dire le fluide réfrigérant, le fluide caloporteur ou le flux d’air. Les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation dudit fluide.

Sur la figure 1, est illustré un circuit de fluide réfrigérant 1 destiné à équiper un véhicule, et plus particulièrement un véhicule automobile électrique, dont le déplacement est procuré au moins par un ou plusieurs moteurs électriques alimentés par un dispositif de stockage électrique 2, et accessoirement un moteur thermique pour le cas d’un véhicule automobile hybride. Le dispositif de stockage électrique 2 comprend au moins une batterie électrique, et préférentiellement une pluralité de batteries électriques, éventuellement associées à d’autres composants électriques, du type convertisseur ou analogue.

Le circuit de fluide réfrigérant 1 est destiné à refroidir le dispositif de stockage électrique 2. Accessoirement, le circuit de fluide réfrigérant 1 est apte à refroidir un flux d’air destiné à être admis à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile et/ou un flux d’air recyclé en provenance de l’habitacle du véhicule automobile et renvoyé vers celui-ci. Dans ce cas-là, le circuit de fluide réfrigérant 1 décrit ci-dessous est adapté pour atteindre cet objectif.

Le circuit de fluide réfrigérant 1 est un circuit à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant naturel FR. Le fluide réfrigérant naturel FR est un fluide réfrigérant de type naturel, notamment du dioxyde de carbone, couramment dénommé R744, ou un fluide réfrigérant analogue. Ce fluide réfrigérant naturel FR présente l’avantage d’être sans impact négatif sur l’environnement de par son caractère naturel. Le fluide réfrigérant naturel FR présente un diagramme enthalpique, ou courbe de ollier, illustré en figures 2 et 3, comportant une courbe de saturation CS qui, pour des enthalpies supérieures à celle du point critique Pc du fluide réfrigérant naturel FR, est une fonction décroissante. Autrement dit, le long de la courbe de saturation CS et pour des enthalpies supérieures à celle du point critique Pc, plus l’enthalpie augmente, plus la pression diminue. Le circuit de fluide réfrigérant 1 comprend au moins un premier échangeur de chaleur 3 qui est couplé thermiquement avec le dispositif de stockage électrique 2 pour refroidir ce dernier. Ce couplage est notamment direct comme illustré sur la figure 1, ou bien indirect par l’intermédiaire d’un circuit de fluide caloporteur. Dans le cas où le couplage est direct, le premier échangeur de chaleur 3 est agencé pour permettre un échange de chaleur direct entre le fluide réfrigérant naturel FR circulant à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 3 et le dispositif de stockage électrique

2, sans passer par exemple par l’intermédiaire d’un circuit de fluide caloporteur. A cet effet, le premier échangeur de chaleur 3 est un échangeur de chaleur direct agencé pour permettre un échange de chaleur par conduction entre le fluide réfrigérant naturel FR circulant à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 3 et le dispositif de stockage électrique 2, et/ou agencé pour permettre un échange de chaleur par convection avec l’air environnant le dispositif de stockage électrique 2 et le premier échangeur de chaleur 3·

Le circuit de fluide réfrigérant 1 comprend aussi un dispositif de compression 4 du fluide réfrigérant naturel FR, tel qu’un compresseur par exemple électrique, pour comprimer le fluide réfrigérant naturel FR depuis une basse pression BP vers une haute pression HP, la haute pression HP étant strictement supérieure à la basse pression BP.

Le circuit de fluide réfrigérant 1 comprend aussi un deuxième échangeur de chaleur 5 qui est apte à permettre un échange de chaleur entre un flux d’air extérieur Fl et le fluide réfrigérant naturel FR, notamment en vue de refroidir ce dernier à pression constante. Le flux d’air extérieur Fl est par exemple un flux d’air prévu pour refroidir le deuxième échangeur de chaleur 5 et consécutivement le fluide réfrigérant naturel FR qui circule à l’intérieur du deuxième échangeur de chaleur 5· Le deuxième échangeur de chaleur 5 est par exemple installé en face avant du véhicule automobile et le deuxième échangeur de chaleur 5 est alors utilisé comme un refroidisseur de gaz.

Le circuit de fluide réfrigérant 1 comprend aussi un organe d’expansion 7 qui est apte à permettre une détente du fluide réfrigérant naturel FR depuis la haute pression HP vers la basse pression BP. L’organe d’expansion 7 est indifféremment un détendeur thermostatique, un détendeur électronique, un orifice tube ou analogue.

Le circuit de fluide réfrigérant 1 comprend aussi un accumulateur 8 qui est apte à stocker le fluide réfrigérant naturel FR à l’état liquide préalablement à l’admission du fluide réfrigérant naturel FR à l’état gazeux à l’intérieur du dispositif de compression 4·

Le fluide réfrigérant naturel FR s’écoule depuis le dispositif de compression 4 vers le deuxième échangeur de chaleur 5, puis vers l’organe d’expansion 7, puis vers le premier échangeur de chaleur

3, puis vers l’accumulateur 8 pour rejoindre le dispositif de compression 5· Le fluide réfrigérant naturel FR est à la fiaute pression HP entre une sortie du dispositif de compression 4 et une entrée de l’organe d’expansion 7· Plus particulièrement, le fluide réfrigérant naturel FR est à la fiaute pression HP à l’intérieur du deuxième échangeur de chaleur 5· Le fluide réfrigérant naturel FR est à la basse pression BP entre une sortie de l’organe d’expansion 7 et une entrée du dispositif de compression 5·

Sur la figure 2, un procédé de refroidissement selon la présente invention est représenté selon un logigramme. Dans sa généralité, le procédé de refroidissement de la présente invention propose d’optimiser la haute pression HP différemment selon que le dispositif de stockage électrique 2 est en mode de charge rapide, dit premier mode 201, ou bien que le dispositif de stockage électrique 2 est utilisé en un autre mode, dit deuxième mode 202, tel qu’un mode d’utilisation en phase roulage du véhicule automobile. Autrement dit, le procédé de refroidissement de la présente invention propose de différencier l’optimisation du circuit de fluide réfrigérant 1 selon que le dispositif de stockage électrique 2 est en mode de charge rapide ou bien que le dispositif de stockage électrique 2 est utilisé pour délivrer une force motrice au véhicule automobile.

On note que le dispositif de stockage électrique 2 est en premier mode 201 lorsque le véhicule automobile est à l’arrêt et que le dispositif de stockage électrique 2 est sous une tension et un ampérage élevés, par exemple une tension de 800 V et un ampérage de 400 A, de manière à charger le dispositif de stockage électrique 2 en un temps maximum de quelques dizaines de minutes. On comprend que le dispositif de stockage électrique 2 est en deuxième mode 202 lorsque le véhicule automobile est en phase roulage et que le dispositif de stockage électrique 2 est utilisé pour fournir une énergie motrice au véhicule automobile.

Le procédé de refroidissement comprend une étape d’initialisation E0 de paramètres du procédé de refroidissement, tels que notamment le mode d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 et une valeur d’une pression régnant à l’intérieur de la haute pression HP.

Le procédé de refroidissement comprend une première étape El de détermination du mode d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2, la détermination étant opérée à partir d’un choix entre le premier mode 201 et le deuxième mode 202.

Le procédé de refroidissement comprend ensuite une deuxième étape E2 de détermination d’une première pression Pl à laquelle est portée la haute pression HP du circuit de fluide réfrigérant 1 selon le premier mode 201, dans laquelle la première pression Pl du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est déterminée par une première équation [l ] ci-dessous :

Pl = Min (3,9 * T + 15 ; 128) [l ] dans laquelle :

Pl est la pression du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5, selon le premier mode, exprimée en bars,

T est une température du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5, exprimée en °C.

On comprend qu’en cas d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 selon le premier mode 201, le procédé de refroidissement de la présente invention autorise une montée en pression de la haute pression HP jusqu’à un maximum de 128 bars, notamment pour ne pas endommager les composants du circuit de fluide réfrigérant 1. Une telle valeur de 128 bars est donnée à titre d’exemple d’une limite maximum au-delà de laquelle les composants risquent d’être endommagés et cette valeur peut évoluer en fonction des composants considérés.

On comprend aussi qu’en cas d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 selon le premier mode 201, dans le cas où la température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 excède 29°C, la pression Pl du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est contenue à 128 bars.

On comprend aussi qu’en cas d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 selon le premier mode 201, dans le cas où la température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est inférieure à 29°C, la première pression Pl du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est déterminée par la relation [3] ci-dessous :

Pl = 3,9 * T + 15 [3]

A titre d’exemple, pour une température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 de 25°C, la pression Pl est de 112.5 bars.

Le procédé de refroidissement comprend, alternativement à la deuxième étape E2, une troisième étape E3 de détermination d’une deuxième pression P2 à laquelle est portée la haute pression HP du circuit de fluide réfrigérant 1 selon le deuxième mode 202, dans laquelle la deuxième pression P2 du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est déterminée par une deuxième équation [2] ci-dessous :

P2 = 2,56 * T - 4 [2]

dans laquelle : P2 est la pression du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5, selon le deuxième mode 202,

T est la température du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5·

On comprend qu’en cas d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 selon le deuxième mode 202, le procédé de refroidissement de la présente invention autorise une montée en pression de la haute pression HP selon une fonction linéaire de la température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5·

On comprend aussi qu’en cas d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 selon le deuxième mode 202, et si la température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est de 29°C, alors la pression P2 du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est de 70 bars.

A titre d’exemple, selon le deuxième mode 202, pour une température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 de 25°C, la pression P2 est de 60 bars.

A titre d’exemple encore, selon le deuxième mode 202, une pression P2 du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 atteint 128 bars si la température du fluide réfrigérant prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 de 5k5°C, ce qui est rarissime.

En se reportant sur la figure 3 qui décrit un cycle thermodynamique subit par le fluide réfrigérant naturel FR à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant 1 selon le premier mode 201, et en se reportant sur la figure 4 qui décrit un cycle thermodynamique subit par le fluide réfrigérant naturel FR à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant 1 selon le deuxième mode 202, le cycle thermodynamique comprend :

- une première phase AB de compression du fluide réfrigérant naturel FR qui est effectuée à l’intérieur du dispositif de compression 4 et au cours de laquelle le fluide réfrigérant naturel FR est comprimé depuis la basse pression BP, qui est de l’ordre de 57 bars, en pression absolue, vers la haute pression HP, qui est égale à la première pression Pl selon le premier mode 201 illustré sur la figure 3 ou qui est égale à la deuxième pression P2 selon le deuxième mode 202 illustré sur la figure 4 exprimées en bars, - une deuxième phase BC d’évacuation de chaleur du fluide réfrigérant naturel FR vers le flux d’air extérieur Fl qui est effectuée à l’intérieur du deuxième échangeur de chaleur 5, ce dernier étant alors utilisé comme un refroidisseur de gaz,

- une troisième phase CD de détente du fluide réfrigérant naturel FR depuis la haute pression HP vers la basse pression BP qui opérée par l’organe d’expansion 7,

- une quatrième phase DA d’évaporation du fluide réfrigérant naturel FR qui est effectuée à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 4 et qui permet un refroidissement du dispositif de stockage électrique 2.

En considérant que la température du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 est de 29°C, les points C illustrant sur les figures 3 et 4 la fin du refroidissement du fluide réfrigérant naturel FR à l’intérieur du deuxième échangeur de chaleur 5 se situent l’un et l’autre sur une courbe isotherme à 29°C, il apparaît clairement qu’une capacité de refroidissement CoolCapl , CoolCap2 du dispositif de stockage électrique 2 représentée par la longueur de la quatrième phase DA d’évaporation du fluide réfrigérant naturel FR qui est effectuée à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 4, est plus grande selon le premier mode 201 que selon le deuxième mode 202.

Autrement dit, une première capacité de refroidissement CoolCapl du dispositif de stockage électrique 2 effectuée à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 4 selon le premier mode 201 est supérieure à une deuxième capacité de refroidissement CoolCap2 du dispositif de stockage électrique 2 effectuée à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 4 selon le deuxième mode 202.

Il en découle une aptitude du procédé de refroidissement de la présente invention à refroidir efficacement le dispositif de stockage électrique 2, y compris lors d’une charge rapide du dispositif de stockage électrique 2 et y compris lorsqu’une température extérieure au véhicule automobile, qui est proche de la température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5, est relativement élevée, de l’ordre de 29°C par exemple.

On note à ce stade de la description qu’une augmentation de la haute pression HP depuis la deuxième pression P2 selon le deuxième mode 202 vers la première pression Pl selon le premier mode 201 implique une augmentation de la consommation électrique du dispositif de compression 4 mais que cette augmentation n’est en rien rédhibitoire pour un fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 1 selon le premier mode 201, et en particulier son coefficient de performance, le véhicule automobile étant à l’arrêt et branché à la borne de charge rapide qui est apte à fournir l’énergie électrique nécessaire à cette augmentation. En d’autres termes, lors du premier mode 201 n

de refroidissement, il est proposé à l’encontre des habitudes prises dans le domaine de s’afFranchir de la recherche du meilleur compromis entre une consommation électrique du circuit de fluide réfrigérant 1 et une performance énergétique de refroidissement procuré par le circuit de fluide réfrigérant 1, pour optimiser uniquement ladite performance énergétique de refroidissement, au profit du refroidissement du dispositif de stockage électrique.

On note à ce stade que dans le cas de charge rapide du dispositif de stockage électrique, la performance énergétique de refroidissement demandée par le dispositif de stockage est procurée par le système de refroidissement qui comprend le dispositif de compression 4, ce dernier tournant à une vitesse de rotation plus faible lors de son utilisation pendant le premier mode 201 que lors de son utilisation pendant le deuxième mode 202. Ceci est avantageux car cela procure une réduction du bruit généré par le dispositif de compression 4 qui est appréciable lorsque le véhicule est à l’arrêt en station de charge, notamment dans une situation de charge rapide du dispositif de stockage électrique du véhicule.

Sur la figure 5, est illustré un mode particulier de réalisation du procédé de refroidissement de la présente invention qu’en cas d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 selon le premier mode 201 ou le deuxième mode 202.

Le procédé de refroidissement comprend l’étape d’initialisation EO de paramètres du procédé de refroidissement, tels que notamment le mode d’utilisation du dispositif de stockage électrique 2 et la valeur de la pression régnant à l’intérieur de la haute pression HP.

L’étape d’initialisation E0 comprend une phase de calcul d’un débit massique M de fluide réfrigérant naturel FR circulant à l’intérieur de l’organe d’expansion 7 selon une troisième équation

[3] :

M = 0,027 . d ² . p . (HP - BP) ⁰⁵ [3]

dans laquelle :

d est un diamètre de passage du fluide réfrigérant naturel FR à l’intérieur de l’organe d’expansion 7,

p est une densité du fluide réfrigérant naturel FR en sortie du deuxième échangeur de chaleur

5,

HP est la haute pression régnant à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant 1,

BP est la basse pression régnant à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant 1.

Le débit massique M ainsi calculé illustre un point de départ d’un état de circulation du fluide réfrigérant naturel FR à l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant 1, notamment à partir d’un état d’ouverture de l’organe d’expansion 7 qui offre un passage de diamètre d au fluide réfrigérant naturel FR lors de son changement de pression de la haute pression HP à la basse pression BP.

Selon une variante de réalisation, l’étape d’initialisation EO comprend une phase d’estimation de la température T du fluide réfrigérant naturel FR prise en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5 selon une quatrième équation [4] :

T = T _{e» +} a [4]

dans laquelle :

T _ext est une température extérieure au véhicule automobile,

Ct est un coefficient correcteur compris entre 5 et 8. Selon une autre variante de réalisation, le procédé de refroidissement comprend ensuite une quatrième étape E4 d’acquisition d’une pression instantanée Pi et d’une température instantanée Ti du fluide réfrigérant naturel FR en sortie du deuxième échangeur de chaleur 5·

Le procédé de refroidissement comprend ensuite une cinquième étape E5 de comparaison entre la pression instantanée Pi et l’une quelconque de la première pression Pl et de la deuxième pression P2.

Si le premier mode 201 est opérationnel, la cinquième étape E5 comprend une phase d’augmentation de la section de passage de l’organe d’expansion 7 dans le cas où la pression instantanée Pi est supérieure ou égale à la première pression Pl. Une telle augmentation de section de l’organe d’expansion 7 permet de réduire la pression de fluide réfrigérant régnant à l’intérieur de la haute pression HP.

Si le premier mode 201 est opérationnel, la cinquième étape E5 comprend une ph ase de réduction de la section de passage de l’organe d’expansion 7 dans le cas où la pression instantanée Pi est inférieure à la première pression Pl. Une telle réduction de la section de passage de l’organe d’expansion 7 permet d’augmenter la pression de fluide réfrigérant régnant à l’intérieur de la haute pression HP jusqu’à ce que cette pression atteigne la première pression Pl, afin d’optimiser la première capacité de refroidissement CoolCapl du circuit de fluide réfrigérant 1 et refroidir efficacement et rapidement le dispositif de stockage électrique 2 pendant une phase de roulage du véhicule.

Si le deuxième mode 202 est opérationnel, la cinquième étape E5 comprend une phase d’augmentation de la section de passage de l’organe d’expansion 7 dans le cas où la pression instantanée Pi est supérieure ou égale à la deuxième pression P2. Une telle augmentation de la section de passage de l’organe d’expansion 7 permet de réduire la pression de fluide réfrigérant régnant à l’intérieur de la fiaute pression HP.

Si le deuxième mode 202 est opérationnel, la cinquième étape E5 comprend une pfi ase de réduction de la section de passage de l’organe d’expansion 7 dans le cas où la pression instantanée Pi est inférieure à la deuxième pression P2. Une telle réduction de la section de passage de l’organe d’expansion 7 permet d’augmenter la pression de fluide réfrigérant régnant à l’intérieur de la fiaute pression HP jusqu’à ce que cette pression atteigne la deuxième pression P2, afin d’optimiser la deuxième capacité de refroidissement CoolCap2 du circuit de fluide réfrigérant 1 et refroidir efficacement le dispositif de stockage électrique 2 pendant la phase de charge rapide.

Selon une autre approche de la présente invention, la modification de pression à l’intérieur de la haute pression est obtenue à partir d’un ajustement d’une vitesse de rotation du dispositif de compression 4 en lieu et place ou en complément d’un ajustement de la section de passage de l’organe d’expansion 7·

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tous moyens ou configurations équivalentes et à toute combinaison techniquement opérant de tels moyens. En particulier, l’architecture du circuit de fluide réfrigérant 1 peut être modifiée sans nuire à l’invention dans la mesure où il remplit les fonctionnalités décrites dans le présent document.