Dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides, et véhicule comprenant un tel dispositif

La présente invention concerne un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluide.

Le document FR 3 105 821 A1 divulgue un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluide comprenant un empilement d’échangeurs thermiques, chacun prévu pour la circulation d’un fluide, avec des éléments thermoélectriques de type Peltier intercalés entre les échangeurs thermiques pour assurer le transfert d’énergie thermique entre les échangeurs thermiques et les fluides.

Un tel dispositif thermique est utilisable par exemple dans un véhicule automobile pour le chauffage et le refroidissement de fluides.

Un tel dispositif thermique est utilisable dans d’autres applications, comme dans des systèmes de production d’énergie électrique à panneaux photovoltaïques, nécessitant un contrôle de la température de fonctionnement pour assurer un fonctionnement satisfaisant.

Il est souhaitable de pouvoir améliorer l’efficacité et la fiabilité d’un tel dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides.

Un des buts de l’invention est de fournir un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides qui soit efficace et fiable.

A cet effet, l’invention propose un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides, le dispositif thermique comprenant un empilement incluant un échangeur thermique intercalaire intercalé entre un premier échangeur thermique et un deuxième échangeur thermique, chacun des échangeurs thermiques étant configuré pour la circulation d’un fluide à travers cet échangeur thermique, le dispositif thermique comprenant en outre un module thermoélectrique intercalé entre le premier échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire pour transférer de l’énergie thermique entre le premier échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire et un module thermoélectrique intercalé entre le deuxième échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire pour transférer de l’énergie thermique entre le deuxième échangeur thermique et l’échangeur thermique intercalaire, les modules thermoélectriques ayant chacun deux faces opposées, l’une en contact thermique avec l’échangeur thermique intercalaire et l’autre en contact avec l’un parmi le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique, le dispositif thermique comprenant en outre un dispositif de mesure comprenant un ou plusieurs capteurs de température, chaque capteur de température étant associé à une face d’un des modules thermoélectriques et agencé pour mesurer la température de cette face.

La présence d’au moins un capteur de température agencé pour mesurer la température de la face d’un module thermoélectrique en contact thermique avec un des échangeurs de chaleur permet de surveiller, de préférence en permanence, le fonctionnement du module thermoélectrique de marnière pertinente et précise.

En effet, la température d’une face d’un module thermoélectrique est représentative du fonctionnement du module thermoélectrique.

En particulier, en cas de température trop élevée d’une face d’un module thermoélectrique, il peut être préférable de couper l’alimentation électrique du module thermoélectrique pour préserver son fonctionnement normal ou pour éviter une consommation d’électricité inutile.

Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluide comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- une ou chacune des deux faces de chacun des modules thermoélectriques est associée à au moins un des capteurs de température ;

- chacune des deux faces d’un ou de chacun des modules thermoélectriques est associée à au moins un des capteurs de température ;

- au moins un ou chacun des capteurs de température du dispositif de mesure est agencé le long d’un côté de la face à laquelle ce capteur de température est associé ;

- une ou chaque face d’un ou de chacun des modules thermoélectriques est associée à deux des capteurs de température du dispositif de mesure agencés le long de deux côtés distincts de cette face ;

- les deux côtés distincts sont deux côtés opposés ;

- au moins un ou chaque capteur de température du dispositif de mesure est agencé sur un bord latéral du module thermoélectrique bordant la face auquel ce capteur de température est associé ;

- au moins un ou chaque capteur de température du dispositif de mesure est agencé sur la face auquel ce capteur de température est associé ; - l’échangeur thermique intercalaire est configuré pour le passage d’un gaz, en particulier pour le passage d’air et/ou chacun du premier échangeur thermique et du deuxième échangeur thermique est configuré pour la circulation d’un liquide ;

- le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique sont raccordés à un même circuit fluidique pour recevoir un même fluide ;

- un échangeur thermique additionnel séparé de l’empilement et raccordé fluidiquement à chacun du premier échangeur thermique et du deuxième échangeur thermique par le circuit fluidique ;

- l’échangeur thermique additionnel est configuré pour l’échange thermique entre, d’une part, le fluide circulant dans le circuit fluidique reliant l’échangeur thermique additionnel au premier échangeur thermique et au deuxième échangeur thermique, et, d’autre part, un flux d’air traversant l’échangeur thermique additionnel ;

- il comprend une unité électrique de contrôle configurée pour alimenter en énergie électrique chaque module thermoélectrique en fonction d’un signal de mesure de chaque capteur de température ;

- chaque module thermoélectrique comprend plusieurs éléments thermoélectriques, en particulier deux éléments thermoélectriques, connectés électriquement en série ;

- l’unité électrique de contrôle est configurée pour recevoir un signal électrique d’alimentation principal dont la tension est un multiple entier, et en particulier le double, de la tension d’alimentation de chaque élément thermoélectrique et/ou pour recevoir un signal électrique d’alimentation auxiliaire dont la tension est strictement inférieure à la tension signal électrique d’alimentation principal, et en particulier à la tension d’alimentation de chacun des éléments thermoélectriques ;

- il comprend un dispositif d’alimentation électrique comprenant une source d’énergie électrique principale configurée pour fournir le signal électrique d’alimentation principal et une source d’énergie électrique auxiliaire configurée pour fournir le signal électrique d’alimentation auxiliaire ;

- le dispositif d’alimentation électrique comprend un convertisseur connecté entre la source d’énergie électrique principale et la source d’énergie électrique auxiliaire et configuré pour convertir le signal électrique d’alimentation principal en un signal électrique d’alimentation permettant d’alimenter la source d’énergie électrique auxiliaire.

L’invention concerne aussi un véhicule comprenant un dispositif thermique tel que défini ci-dessus. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- la Figure 1 est une vue schématique d’un dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides ;

- la Figure 2 est une vue schématique partielle du montage d’un module thermoélectrique entre un échangeur thermique externe et un échangeur thermique intercalaire du dispositif thermique de chauffage et de refroidissement ;

- la Figure 3 est une vue schématique partielle d’un autre montage d’un module thermoélectrique entre un échangeur thermique externe et un échangeur thermique intercalaire du dispositif thermique de chauffage et de refroidissement ; et

- la Figure 4 est une vue schématique d’une structure de support du dispositif thermique de chauffage et de refroidissement de fluides.

Tel qu’illustré sur la Figure 1 , un dispositif thermique 2 de chauffage et de refroidissement de fluides comprend un empilement 4 d’échangeurs thermiques incluant un échangeur thermique intercalaire 6, un premier échangeur thermique externe 8 et un deuxième échangeur thermique externe 10.

Chacun de l’échangeur thermique intercalaire 6, du premier échangeur thermique externe 8 et du deuxième échangeur thermique 10 est configuré pour la circulation d’un fluide.

L’échangeur thermique intercalaire 6 est intercalé entre le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10 pour l’échange d’énergie thermique entre, d’une part, le fluide circulant dans l’échangeur thermique intercalaire 6 et le fluide circulant dans le premier échangeur thermique 8, et, d’autre part, entre le fluide circulant dans l’échangeur thermique intercalaire 6 et le fluide circulant dans le deuxième échangeur thermique 10.

Le dispositif thermique 4 comporte en outre des modules thermoélectriques 12 intercalés entre les échangeurs thermiques.

Le dispositif thermique 4 comprend plus précisément un premier module thermoélectrique 12 intercalé entre le premier échangeur thermique 8 et l’échangeur thermique intercalaire 6 pour le transfert d’énergie thermique entre le premier échangeur thermique 8 et l’échangeur thermique intercalaire 6, et un deuxième module thermique électrique 12 intercalé entre le deuxième échangeur thermique 10 et l’échangeur thermique intercalaire 6 pour le transfert d’énergie thermique entre le deuxième échangeur thermique 10 et l’échangeur thermique intercalaire 6. Chaque module thermoélectrique 12 est configuré pour créer une énergie thermique par application d’un courant électrique, d’une valeur précise.

Ainsi, chaque module thermoélectrique 12 est configuré pour assurer un transfert thermique efficace entre l’échangeur thermique intercalaire 6 et le premier échangeur thermique 8 ou le deuxième échangeur thermique 10.

Chaque module thermoélectrique 12 est choisi avec des caractéristiques, et en particulier des dimensions, adaptées en fonction des échangeurs thermiques entre lesquels il est intercalé.

Chaque module thermoélectrique 12 possède deux faces 12A, 12B opposées, et est configuré pour transférer une énergie thermique entre ces deux faces 12A, 12B lorsqu’il est alimenté avec un courant électrique.

Chaque module thermoélectrique 12 comprend un ou plusieurs éléments thermoélectriques 14 disposés entre ses deux faces 12A, 12B opposées. Chaque élément thermoélectrique 14 est par exemple un élément Peltier.

Lorsque chaque module thermoélectrique 12 possède plusieurs éléments thermoélectriques 14, ces derniers sont de préférence identiques, et possèdent en particulier une même tension d’alimentation.

Sur la Figure 1 , chaque module thermoélectrique 12 possède deux éléments thermoélectriques 14, de préférence identiques.

Chaque faces 12A, 12B de chaque module thermoélectrique 12 est en contact avec un échangeur thermique respectif parmi les deux échangeurs thermiques entre lesquels le module thermoélectrique 12 est intercalé.

Une face 12A du module thermoélectrique 12 intercalé entre l’échangeur thermique intercalaire 6 et le premier échangeur thermique 8 est en contact thermique avec l’échangeur thermique intercalaire 6, l’autre face 12B étant en contact thermique avec le premier échangeur thermique 8.

Une face 12A du module thermoélectrique 12 intercalé entre l’échangeur thermique intercalaire 6 et le deuxième échangeur thermique 10 est en contact thermique avec l’échangeur thermique intercalaire 6, l’autre face 12B étant en contact thermique avec le deuxième échangeur thermique 10.

Le dispositif thermique 2 comprend un dispositif de mesure 16 pour mesurer la température d’une ou chacune des deux faces 12A, 12B d’un ou de chacun des modules thermoélectrique 12.

Le dispositif thermique 2 comprend au moins un capteur de température 18, chaque capteur de température 18 étant associé à une des deux faces 12A, 12B d’un des modules thermoélectrique 12, et agencé pour mesurer la température de cette face 12A, 12B. Avantageusement, à chaque face 12A, 12B d’un ou de chacun des modules thermoélectriques 12 est associé au moins un capteur de température 18 du dispositif de mesure 16.

En particulier, à chaque face 12A, 12B de chacun des modules thermoélectriques 12 est associé au moins un capteur de température 18 du dispositif de mesure 16.

Le dispositif de mesure 16 est de préférence configuré pour la mesure de la température de chaque face 12A, 12B de chaque module thermoélectrique 12.

Dans un exemple de réalisation, le dispositif de mesure 16 comprend au moins deux capteurs de température 18 associés à une ou chaque face 12A, 12B d’un ou de chacun des modules thermoélectriques 12.

En particulier, le dispositif de mesure 16 comprend au moins deux capteurs de température 18 associés à chaque face 12A, 12B de chacun des modules thermoélectriques 12.

Au moins un ou chaque capteur de température 18 est par exemple disposé le long d’un côté de la face 12A, 12B du module thermoélectrique 12 à laquelle il est associée.

Lorsque deux capteurs de température 18 sont associés à une même face 12A, 12b d’un des deux modules thermoélectriques 12, ces deux capteurs de température 18 sont par exemple disposés le long de deux côtés opposés de ladite même face 12A, 12B à laquelle ils sont associés.

Tel qu’illustré sur la Figure 1 , le dispositif thermique 2 comprend deux capteurs de température 18 associés à chaque face 12A, 12B de chaque module thermoélectrique 12, disposés le long de deux bords opposés de la face à laquelle ils sont associés.

Chaque capteur de température 18 est par exemple disposé sur la face 12, 12B à laquelle il est associé ou sur un bord du module thermoélectrique 12 qui porte la face 12A, 12B à laquelle ce capteur de température 18 est associé.

Chaque capteur de température 18 est par exemple un thermocouple ou une sonde de température à résistance. Un tel capteur de température 18 peut être disposé facilement le long d’un côté d’une face 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12, sur la face 12A, 12B elle-même ou sur un bord du module thermoélectrique 12 longeant ledit côté de la face 12 A, 12 B.

Chaque capteur de température 18 disposé sur la face 12A, 12B associée d’un module thermoélectrique 12 est intercalé entre cette face 12A, 12B associée et l’échangeur thermique avec lequel cette face 12A, 12B est en contact thermique.

Chaque capteur de température 18 disposé sur un bord du module thermoélectrique 12 longeant un côté de la face 12A, 12B associée permet de ne pas entraver le contact thermique entre cette face 12A, 12B du module thermoélectrique 12 et l’échangeur thermique avec lequel cette face 12A, 12B est en contact thermique.

Comme illustré sur la Figure 2, un capteur de température 18 associé à une face 12A d’un module thermoélectrique 12 est disposé sur cette face 12 du module thermoélectrique 12, le long d’un côté de cette face 12, et un capteur de température 18 associé à l’autre face 12B du module thermoélectrique 12 est disposé sur l’autre face 12B du module thermoélectrique 12, le long d’un coté de cette autre face 12B du module thermoélectrique 12.

Comme illustré sur la Figure 3, un capteur de température 18 associé à une face 12A d’un module thermoélectrique 12 est disposé sur cette face 12 du module thermoélectrique 12, le long d’un côté de cette face 12, et un capteur de température 18 associé à l’autre face 12B du module thermoélectrique 12 est disposé sur l’autre face 12B du module thermoélectrique 12, le long d’un coté de cette autre face 12B du module thermoélectrique 12.

En option, l’empilement comprend au moins une couche thermiquement conductrice, chaque couche thermiquement conductrice étant interposée entre une face 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12 et l’échangeur thermique avec lequel cette face 12A, 12B est en contact thermique, parmi l’échangeur thermique intercalaire 6, le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10.

Dans un exemple de réalisation, le dispositif thermique 4 comprend une couche thermiquement conductrice 20 interposée entre chaque face 12A, 12B de chaque module thermoélectrique 12 et l’échangeur thermique situé en regard parmi l’échangeur thermique intercalaire 6, le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10.

Chaque couche thermiquement conductrice 20 est configurée pour améliorer le transfert d’énergie thermique entre les deux surfaces entre lesquelles elle est disposée, notamment en compensant des irrégularités de ces surfaces qui pourraient prévenir un bon contact entre les deux surfaces.

Chaque couche thermiquement conductrice 20 est par exemple réalisée en une pâte thermique.

Lorsque qu’un ou plusieurs capteurs de température 18 sont disposés sur une face 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12, ce ou ces capteurs de température 18 peuvent empêcher un bon contact de ladite face 12A, 12B avec l’échangeur thermique situé en regard. La prévision d’une couche thermiquement conductrice 20 entre cette face 12A, 12B et l’échangeur thermique situé en regard permet d’améliore le contact thermique.

Il est possible de prévoir une couche thermiquement conductrice 20 sur une face 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12 dont le ou les capteurs thermiques 18 associés sont disposés sur la face 12A, 12B ou sur un bord du module thermoélectrique 12 longeant un côté de la face 12A, 12B.

Comme illustré sur la Figure 1 , le dispositif thermique 2 comprend par exemple une unité électrique de contrôle 22 configurée pour commander l’alimentation électrique des modules thermoélectriques 12 et contrôler les températures des faces 12A, 12B des modules thermoélectriques 12 en fonction du signal de mesure de chaque capteur de température 18 du dispositif de mesure 16.

Chaque module thermoélectrique 12 et chaque capteur de température 18 du dispositif de mesure 16 est relié à l’unité électrique de contrôle 22.

L’unité électrique de contrôle 22 est configurée pour alimenter le module thermoélectrique 12 intercalé entre l’échangeur thermique intercalaire 6 et le premier échangeur thermique 8 sélectivement pour transférer de la chaleur de l’échangeur thermique intercalaire 6 vers le premier échangeur thermique externe 8 ou du premier échangeur thermique externe 8 vers l’échangeur thermique intercalaire 6, et/ou pour alimenter le module thermoélectrique 12 intercalé entre l’échangeur thermie intercalaire 6 et le deuxième échangeur thermique 10 pour sélectivement transférer de la chaleur de l’échangeur thermique intercalaire 6 vers le deuxième échangeur thermique externe 10 ou du deuxième échangeur thermique 10 vers l’échangeur thermique intercalaire 6.

L’unité électrique de contrôle 22 est par exemple configurée pour déterminer la température de chaque face 12A, 12B de chaque module thermoélectrique 12, et pour commander l’alimentation de chaque module thermoélectrique 12 en fonction du niveau de température de chaque face 12A, 12B de chaque module thermoélectrique 12.

Dans un exemple particulier, l’unité électrique de contrôle 22 est configurée pour couper l’alimentation de chaque module thermoélectrique 12 si la température d’une des deux faces 12A, 12B du moule thermoélectrique 12 dépasse un seuil de température et/ou si la différence de température entre les deux faces 12A, 12B du module thermoélectrique 12 dépasse un seuil de différence supérieur ou descend au-dessous d’un seuil de différence inférieur.

L’atteinte d’un seuil de température sur une face 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12 ou d’un seuil de différence de température supérieur ou d’un seuil de différence de température inférieure entre les deux faces 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12 peut diminuer une efficacité du transfert de chaleur et/ou augmenter un risque de dysfonctionnement et/ou un risque d’usure prématurée du module thermoélectrique 12. Dans un exemple de réalisation, l’unité électrique de contrôle 22 est configurée de telle manière que l’ nterruption de l’alimentation d’un parmi les deux modules thermoélectriques 12 interrompt aussi l’alimentation électrique de l’autre.

Avantageusement, l’unité électrique de contrôle 22 est configurée pour alimenter les deux modules thermoélectriques 12 en parallèle.

Lorsque chaque module thermoélectrique 12 comprend plusieurs éléments thermoélectriques 14, en particulier deux éléments thermoélectriques 14, ceux-ci sont de préférence connectés électriquement en série à l’intérieur du module thermoélectrique 12, et donc alimentés en série par le signal d’alimentation reçu par le module thermoélectrique 12.

Dans ce cas, de préférence, les éléments thermoélectriques 14 de chaque module thermoélectrique 12 possèdent une même tension d’alimentation, et le signal d’alimentation reçu par chaque module thermoélectrique 12 présente une tension correspondant à un multiple entier de la tension d’alimentation de chacun des éléments thermoélectriques 14.

Dans un exemple particulier, chaque module thermoélectrique 12 comprend deux éléments thermoélectriques 14 connectés électriquement en série à l’intérieur du module thermoélectrique 12, les deux éléments thermoélectriques 14 possédant une même tension d’alimentation, le signal d’alimentation reçu par chaque module thermoélectrique 12 présentant une tension double de la tension d’alimentation de chacun des deux éléments thermoélectriques 14.

De préférence, l’unité électrique de contrôle 22 est configurée pour recevoir un signal électrique d’alimentation principal SP dont la tension est égale à la tension d’alimentation de chacun des modules thermoélectriques 12 et pour utiliser ce signal électrique d’alimentation principale SP pour alimenter les modules thermoélectriques 12 en parallèle.

En option, l’unité électrique de contrôle 22 est configurée pour recevoir un signal électrique d’alimentation auxiliaire SA dont la tension est strictement inférieure à la tension d’alimentation de chacun des modules thermoélectriques 12.

Dans un exemple de réalisation particulier dans lequel chaque module thermoélectrique 12 comprend plusieurs éléments thermoélectriques 14, la tension du signal électrique d’alimentation principal SP est strictement supérieure à la tension d’alimentation de chaque élément thermoélectrique 14, en particulier un multiple entier de la tension d’alimentation de chaque élément thermoélectrique 14 et/ou la tension du signal électrique d’alimentation auxiliaire SA est en particulier strictement inférieure à la tension d’alimentation de chaque éléments thermoélectrique 14.

Dans un exemple de réalisation particulier dans lequel chaque module thermoélectrique 12 comprend deux éléments thermoélectriques 14, la tension du signal électrique d’alimentation principal SP est égale au double de la tension d’alimentation de chaque élément thermoélectrique 14 et/ou la tension du signal électrique d’alimentation auxiliaire SA est égale à la moitié de la tension d’alimentation de chaque éléments thermoélectrique 14.

La signal d’alimentation principal SP et le signal d’alimentation auxiliaire SA sont par exemple fournis par un dispositif d’alimentation électrique 24 comprenant une source d’énergie électrique principale 26 configurée pour fournir le signal électrique d’alimentation principal SP et une source d’énergie électrique auxiliaire 28 configurée pour fournir le signal électrique d’alimentation auxiliaire SA.

Le dispositif d’alimentation électrique 24 comprend par exemple un convertisseur 30 connecté entre la source d’énergie électrique principale 26 et la source d’énergie électrique auxiliaire 28 et configuré pour convertir le signal électrique d’alimentation principal SP en un signal électrique d’alimentation auxiliaire fourni à la source d’énergie auxiliaire 28.

Le signal électrique d’alimentation principal SP et le signal d’alimentation électrique auxiliaire SA sont par exemples de signaux à courant continu, le convertisseur 30 étant alors un convertisseur continu-continu (ou « DC/DC » selon la terminologie anglaise).

La source d’énergie principale 26 et la source d’énergie auxiliaire 28 sont par exemple des batteries, en particulier des batterie d’un véhicule.

Le dispositif d’alimentation électrique 24 est par exemple un système électrique d’un véhicule dans lequel est disposé le dispositif thermique 2, par exemple un véhicule possédant un système de traction électrique ou un système de traction hybride électrique/thermique.

La prévision de plusieurs éléments thermoélectriques 14 connectés électriquement en série dans chaque module thermoélectrique 12 permet une alimentation simple et peu coûteuse des modules thermoélectriques 12, en utilisant une source d’alimentation principale délivrant un signal d’alimentation électrique principal SP de tension strictement plus élevée que la tension d’alimentation de chaque élément thermoélectrique 14.

L’échangeur thermique intercalaire 6 est par exemple configuré pour la circulation d’air.

Le premier échangeur thermique 8 est par exemple configuré pour la circulation d’un liquide. Le deuxième échangeur thermique 10 est par exemple configuré pour la circulation d’un liquide.

Le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10 sont par exemple connectés à un même circuit fluidique 32 et reçoivent un même fluide circulant dans le circuit fluidique 32, en particulier un même liquide. Le fluide circulant dans le circuit fluidique 32 est par exemple un fluide caloporteur. Dans ce cas, le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10 sont de préférence reliés en parallèle dans le circuit fluidique 32.

Le circuit fluidique 32 possède des canalisations d’entrée 32A alimentant le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10 en fluide, et des canalisations de sortie 32B récupérant le fluide à la sortie du premier échangeur thermique 8 et du deuxième échangeur thermique 10, après circulation du fluide dans le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10.

Le circuit fluidique 32 comprend par exemple un échangeur thermique additionnel 34 pour un échange de chaleur du fluide circulant dans le circuit fluidique 32 avec un autre fluide, par exemple de l’air.

Dans ce cas, le circuit fluidique 32 comprend en option un groupe moto-ventilateur 36 configuré pour forcer la circulation d’air à travers l’échangeur thermique additionnel 34.

Par ailleurs, le circuit fluidique 32 comprend de préférence une pompe 38 pour forcer la circulation du fluide dans le circuit fluidique 32.

Le dispositif thermique 2 comprend en option un ventilateur d’air 40 configuré pour forcer la circulation d’un flux d’air à travers l’échangeur thermique intercalaire 6 configuré pour la circulation d’un flux d’air.

L’air traversant l’échangeur thermique intercalaire 6 est par exemple un flux d’air destiné à alimenter un système de ventilation d’un habitacle d’un véhicule dans lequel le dispositif thermique 2 est embarqué, en particulier un habitacle d’un véhicule automobile.

L’unité électrique de contrôle 22 est par exemple configuré pour commander le ventilateur d’air 40, la pompe 38 et/ou le groupe moto-ventilateur 36.

Le dispositif thermique 2 est par exemple commandé via un module de commande 42 qui est par exemple une application logicielle exécutée sur un terminal utilisateur 44 portatif, tel que smartphone ou tablette, ce terminal utilisateur 44 étant apte à communiquer avec le dispositif thermique 2, et plus particulièrement avec l’unité électrique de contrôle 22 du dispositif thermique 2, via un module de radiocommunication à courte distance, tel que module Bluetooth, connecté au dispositif thermique 2.

Comme illustré sur la Figure 4, le dispositif thermique 2 comprend une structure de support 50 pour maintenir l’empilement 4 formé par les échangeurs thermiques (échangeur thermique intercalaire 6, premier échangeur thermique 8 et deuxième échangeur thermique 10) avec les modules thermiques intercalés entre les échangeurs thermiques.

L’empilement 4 est réalisé suivant une direction d’empilement E.

La structure de support 50 comprend deux pièces de support 52 disposées de part et d’autre de l’empilement 4 en étant réunies et fixées entre elles suivante une direction de fixation F perpendiculaire à la direction d’empilement E, par exemple via des organes de fixation 53 tel que des vis, des boulons ou des rivets schématisés sur la Figure 4 par des traits mixtes.

Chaque pièce de support 52 possèdent par exemple un corps 54 et des bras 56 s’étendant à partir du corps 54 en direction de l’autre pièce de support 52, chaque bras 56 ayant une extrémité distale 56A fixée à celle d’un bras 56 de l’autre pièce de support 52 par un des organes de fixation 53 pour fixer les deux pièces de support 52 entre elles. Les deux pièces de support 52 sont reliées par l’intermédiaire de leurs bras 56 respectifs.

La structure de support 50 comprend au moins une pièce de serrage 58, chaque pièce de serrage 58 étant configurée pour prendre appui sur une extrémité de l’empilement 4 et fixée sur les pièces de support 52 par des organes de serrage 60, de manière à comprimer l’empilement 4 suivant la direction d’empilement E. Les organes de serrage 60 sont par exemple du type vis ou boulons.

La structure de support 50 comprend deux préférence deux pièces de serrage 58 prenant chacun appui à une extrémité respective de l’empilement, chacun des deux pièves de serrage 58 étant fixée sur les pièces de support 52 par des organes de serrage 60 de manière à comprimer l’empilement 4 suivant la direction d’empilement E entre les pièces de serrage 58.

En fonctionnement, le ventilateur d’air 40 force la circulation d’air 40 à travers l’échangeur intercalaire, la pompe 38 force la circulation du fluide caloporteur dans le circuit fluidique 32, et donc dans le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10. Le cas échéant, le groupe moto-ventilateur 36 force la circulation d’air à travers l’échangeur thermique additionnel 34.

L’unité électrique de contrôle 22 est alimentée en électricité à partir de la source d’énergie auxiliaire 28 et commande l’alimentation des modules thermoélectriques 12 à partir de la source d’alimentation principale 26.

Dans un mode de fonctionnement, l’unité électrique de contrôle 22 commande l’alimentation des modules thermoélectrique 12 pour le transfert de chaleur du premier échangeur thermique 8 et du deuxième échangeur thermique 10 vers l’échangeur intercalaire 6.

Dans un autre mode de fonctionnement, l’unité électrique de contrôle 22 commande l’alimentation des modules thermoélectrique 12 pour le transfert de chaleur de l’échangeur intercalaire 6 vers le premier échangeur thermique 8 est le deuxième échangeur thermique 10.

Le choix du mode de fonctionnement est par exemple effectué ou fonction d’une instruction de commande générée par l’utilisateur à l’aide du module de commande 42. Au cours du fonctionnement, l’unité électrique de contrôle 22 reçoit les signaux de mesure des capteurs de température 18 du dispositif de mesure 16 et commande l’alimentation des modules thermoélectriques 12 en fonction de ces signaux de températures.

En particulier, l’unité électrique de contrôle 12 interrompt l’alimentation des modules thermoélectriques si la température d’une face 12A, 12B d’un des modules thermoélectriques dépasse un seuil de température ou si la différence de température entre les deux faces 12A, 12B d’un module thermoélectrique 12 passe au-dessus un seuil de différence de température supérieur ou passe au-dessous d’un seuil de différence de température intérieur.

Le contrôle de la température des faces 12A, 12B des modules thermoélectriques 12 permet de surveiller leur fonctionnement, en particulier pour détecter des températures trop élevées ou des différences de températures en dehors de plages de fonctionnement acceptées, qui pourrait limiter l’efficacité du transfert thermique ou entraîner un dysfonctionnement ou une usure prématurée.

L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, d’autres exemples de réalisation étant envisageables.

Ainsi, dans un exemple de réalisation, le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10 reçoivent des fluides distincts, et en particulier des fluides différents. Dans ce cas, le premier échangeur thermique 8 et le deuxième échangeur thermique 10 sont par exemple disposés dans deux circuits fluidiques distincts. Le dispositif thermique 2 permet alors le transfert d’énergie thermique entre le fluide circulant dans l’échangeur thermique intercalaire 6 et, d’une part, le fluide circulant dans le premier échangeur thermique 8 et, d’autre part, le fluide circulant dans le deuxième échangeur thermique 10.

Par ailleurs, le fluide circulant dans l’échangeur thermique intercalaire 6 n’est pas forcément de l’air, il peut s’agir d’un autre gaz ou d’un liquide selon l’application.

Le circuit fluidique auquel est raccordé chacun du premier échangeur thermique 8 et du deuxième échangeur thermique 10 ne comprend pas nécessairement un échangeur gaz/liquide, et en particulier air/liquide comme dans l’exemple de réalisation de la Figure 1. Il peut s’agit d’un échangeur thermique d’un autre type, par exemple un échangeur thermique pour refroidir une pièce mécanique.

L’alimentation des modules thermoélectriques 12 comprenant des éléments thermoélectriques 14, et en particulier deux éléments thermoélectriques 14, connectés en série à partir d’une source d’alimentation délivrant un signal d’alimentation dont la tension est un multiple entier, et en particulier le double, de la tension d’alimentation de chaque éléments thermoélectriques 14 est avantageuse pour obtenir une alimentation simple et peu coûteuse, en particulier dans un véhicule.

L’alimentation des modules thermoélectriques 12 en parallèle est avantageuse, par exemple pour commander individuellement les deux modules thermoélectriques 12, par exemple s’ils sont raccordés à deux circuits fluidiques distincts.