Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant pour véhicule, notamment pour véhicule automobile.

Les véhicules automobiles sont couramment équipés d’un circuit de fluide réfrigérant utilisé pour chauffer ou refroidir différentes zones ou différents composants du véhicule. Il est notamment connu d’utiliser ce circuit de fluide réfrigérant pour traiter thermiquement un flux d’air envoyé dans l’habitacle du véhicule équipé d’un tel circuit.

Dans une autre application de ce circuit, il est connu de l’utiliser pour refroidir un dispositif de stockage électrique du véhicule. Une boucle de fluide caloporteur est alors disposée entre un échangeur thermique mis au contact du dispositif de stockage électrique et un échangeur de chaleur parcouru à la fois par le fluide caloporteur et par le fluide réfrigérant.

La durée de vie du dispositif de stockage électrique dépend de l’homogénéité de la température qui règne au sein du dispositif de stockage électrique. En effet, il convient de limiter l’écart de température du fluide caloporteur entre son entrée et sa sortie du dispositif de stockage électrique à un maximum par exemple de 5°C. Une telle contrainte impose un débit minimum du fluide caloporteur au sein du dispositif de stockage électrique, au sein de l’échangeur de chaleur fluide réfrigérant/fluide caloporteur, et plus globalement au sein de la boucle de fluide caloporteur.

Le besoin en refroidissement du dispositif de stockage électrique peut varier, par exemple selon le besoin énergétique du véhicule ou selon la température extérieure au dispositif de stockage électrique. Or, le débit minimum de fluide caloporteur limite les possibilités de faire varier le refroidissement du dispositif de stockage électrique. Dis autrement, adaptabilité du besoin en refroidissement du dispositif de stockage et homogénéité de température au sein de ce même dispositif de stockage électrique sont des objectifs que l’art antérieur n’a pas su combiner correctement. L’invention s’inscrit dans ce contexte et propose une solution technique qui concoure à l’atteinte de ce double objectif, c’est-à-dire adapter la puissance thermique de l’échangeur de chaleur dédié au refroidissement du dispositif de stockage électrique tout en limitant l’écart de température du fluide caloporteur au sein du dispositif de stockage électrique à un maximum de 5°C, par exemple. Il est ainsi possible de limiter la consommation globale du circuit de fluide réfrigérant, en évitant la génération d’un excédent de puissance finalement inutile comparé aux besoins en refroidissement du dispositif de stockage électrique.

L'invention a donc pour objet un circuit pour véhicule automobile, configuré pour être parcouru par un fluide réfrigérant, le circuit comprenant au moins un dispositif de compression du fluide réfrigérant, le circuit comprenant une première branche et une deuxième branche qui s’étendent entre un point de divergence et un point de convergence, la première branche comprenant au moins un premier échangeur de chaleur et un premier organe de détente, la deuxième branche comprenant au moins un deuxième organe de détente, le circuit comprenant en outre une première portion qui s’étend entre le dispositif de compression et le point de divergence et qui comprend un troisième échangeur de chaleur, et une deuxième portion qui s’étend entre le point de convergence et le dispositif de compression, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de contrôle configuré pour piloter le premier organe de détente de manière à faire fonctionner le premier échangeur de chaleur à une puissance déterminée inférieure à sa puissance maximale.

Selon un aspect avantageux, le dispositif de contrôle est configuré pour piloter le deuxième organe de détente de manière à atteindre une valeur de sous- refroidissement du fluide réfrigérant strictement supérieure à o°C, notamment supérieure à 5°C. Ce pilotage du deuxième organe de détente peut intervenir de manière différée ou simultanée au pilotage du premier organe de détente. La valeur de sous refroidissement est une valeur cible qui permet de maintenir un bon fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant, notamment quand celui-ci est équipé d’un échangeur de chaleur dédié au traitement thermique d’un dispositif de stockage électrique du véhicule. Cette valeur de sous refroidissement est égale à l’écart qui sépare la température de condensation du fluide réfrigérant, à la pression considérée, et la température de ce même fluide mesurée en sortie du troisième échangeur de chaleur. De manière plus précise, la valeur de température est comprise entre 5°C et 22°C.

Le fluide réfrigérant est par exemple un fluide sous-critique, tel que celui connu sous la référence R134A ou 1234YF. Alternativement, le fluide peut être super-critique, tel que le dioxyde de carbone dont la référence est R744. Le circuit de fluide réfrigérant selon l’invention est un circuit fermé qui met en œuvre un cycle thermodynamique.

Le dispositif de compression est par exemple un compresseur, et l’invention trouve une application toute particulière lorsque le compresseur est un compresseur électrique à cylindrée fixe et à vitesse variable. Il est ainsi possible de contrôler la puissance thermique du circuit selon l’invention.

La première branche est en parallèle de la deuxième branche, vue du fluide réfrigérant.

Le point de divergence est la zone du circuit où la première portion se sépare en deux, en formant la première branche et la deuxième branche. Le point de convergence est la zone du circuit où la première branche et la deuxième branche ne forment plus qu’un unique conduit, qui prend ici la forme de la deuxième portion du circuit.

Le premier échangeur de chaleur échange des calories entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur d’une boucle de fluide caloporteur, cette dernière étant destinée à transporter les calories d’un dispositif de stockage électrique vers le premier échangeur de chaleur. On comprend ici que le refroidissement du dispositif de stockage électrique est indirect. De manière alternative, le premier échangeur de chaleur peut être au contact du dispositif de stockage électrique. Dans un tel cas, le refroidissement du dispositif de stockage électrique est direct.

Le troisième échangeur de chaleur peut être installé en face avant du véhicule. Ce troisième échangeur de chaleur peut ainsi être utilisé comme condenseur, ou refroidisseur de gaz dans le cas d’un fluide super-critique. Dans un mode de fonctionnement du circuit tel que celui de la pompe à chaleur, ce troisième échangeur de chaleur peut être utilisé en tant qu’évaporateur. Ce troisième échangeur de chaleur peut également être disposé dans une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation du véhicule. Dans un tel cas, le troisième échangeur de chaleur est utilisé en tant que condenseur, ou refroidisseur de gaz dans le cas d’un fluide super-critique.

Le premier organe de détente et le deuxième organe de détente peuvent être des organes de détente à commande électrique, pilotés par exemple par des moyens électroniques. Le premier organe de détente et/ou le deuxième organe de détente sont donc pilotés électriquement ou électroniquement.

Le dispositif de contrôle peut par exemple prendre la forme d’un boîtier électronique capable d’agir sur une ouverture ou fermeture du premier organe de détente et/ou du deuxième organe de détente. Un tel boîtier électronique pilote le premier organe de détente de manière à faire fonctionner le premier échangeur de chaleur à une puissance déterminée inférieure à sa puissance maximale. La puissance déterminée est le reflet d’une demande de refroidissement du dispositif de stockage électrique qui est inférieure à une demande maximum de refroidissement, cette dernière correspondant à la puissance maximale que le premier échangeur de chaleur est susceptible de délivrer. Pour ce faire, le premier organe de détente tend à se fermer, en limitant le débit de fluide réfrigérant qui passe à son travers.

De manière avantageuse, le boîtier électronique pilote ou agit sur le deuxième organe de détente de manière à atteindre une valeur de sous-refroidissement du fluide réfrigérant strictement supérieure à o°C, notamment égale ou supérieure à 5°C, et par exemple au maximum égale à 22°C. On notera que la valeur de sous- refroidissement tend à augmenter quand on limite la section de passage du fluide réfrigérant au travers du deuxième organe de détente. A l’inverse, la valeur de sous- refroidissement diminue quand on augmente la section de passage du deuxième organe de détente.

Le sous-refroidissement du fluide réfrigérant consiste à abaisser la température de ce fluide en dessous de sa température de condensation, pour le cas d’un fluide sous-critique par exemple. La valeur de température objet de l’invention est donc un écart entre la température de condensation du fluide réfrigérant, à une pression donnée, et la température du fluide réfrigérant à l’état liquide mesuré in situ, en tout point du circuit compris entre une sortie du troisième échangeur de chaleur et le point de divergence, cet écart devant être strictement supérieur à o°C mais pouvant être compris entre 5°C et 22°C comme évoqué plus haut.

De manière avantageuse, le premier échangeur de chaleur est configuré pour traiter thermiquement un dispositif de stockage électrique du véhicule. Il est ainsi spécialement dédié à ce dispositif de stockage électrique et n’a pas pour fonction de refroidir un autre composant.

Le circuit selon l’invention peut comprendre un dispositif accumulateur de fluide réfrigérant disposé dans la deuxième portion du circuit. Alternativement, le dispositif accumulateur de fluide réfrigérant peut être disposé dans la première portion du circuit.

Le circuit peur encore comprendre un dispositif de détection de la température du fluide réfrigérant disposé dans la première portion du circuit, le dispositif de détection communiquant une information au dispositif de contrôle et à partir de laquelle le dispositif de contrôle pilote le deuxième organe de détente.

Le circuit peut également comprendre un élément de détection de la température du fluide réfrigérant disposé dans la deuxième portion du circuit. Avantageusement, cet élément de détection est en amont du dispositif d’accumulation, quand ce dernier est disposé en amont du dispositif de compression. En variante, l’élément de détection peut aussi être entre le dispositif d’accumulation et le dispositif de compression. Dans les deux cas, cet élément de détection communique une information au dispositif de contrôle relative à la température du fluide réfrigérant qui se dirige vers le dispositif d’accumulation. L’élément de détection mesure la surchauffe du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur et/ou du deuxième échangeur de chaleur.

De manière avantageuse, la deuxième branche comprend un deuxième échangeur de chaleur. Ce deuxième échangeur de chaleur est utilisé en tant qu’évaporateur et est logé dans l’installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation du véhicule automobile. L’invention vise également un système de traitement thermique d’un véhicule automobile, comprenant un dispositif de stockage électrique du véhicule automobile et un circuit selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent document, où le premier échangeur de chaleur coopère avec le dispositif de stockage électrique de manière à assurer son refroidissement.

Un tel système peut comprendre une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation de l’habitacle du véhicule automobile. La deuxième branche du circuit comprend alors un deuxième échangeur de chaleur disposé dans, c’est-à-dire à l’intérieur de, l’installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation.

L’invention couvre aussi un procédé de contrôle de la puissance thermique délivré à un dispositif de stockage électrique d’un véhicule automobile, mettant en œuvre un circuit parcouru par un fluide réfrigérant, le circuit comprenant au moins un dispositif de compression du fluide réfrigérant, le circuit comprenant une première branche et une deuxième branche qui s’étendent entre un point de divergence et un point de convergence, la première branche comprenant au moins un premier échangeur de chaleur associé au dispositif de stockage électrique et un premier organe de détente, la deuxième branche comprenant au moins un deuxième organe de détente, le circuit comprenant en outre une première portion qui s’étend entre le dispositif de compression et le point de divergence et qui comprend un troisième échangeur de chaleur, et une deuxième portion qui s’étend entre le point de convergence et le dispositif de compression, procédé au cours duquel on ajuste la puissance thermique du premier échangeur de chaleur à une puissance thermique déterminée inférieure à sa puissance maximum en pilotant le premier organe de détente.

Selon un aspect de ce procédé, postérieurement ou simultanément à l’ajustement de la puissance thermique du premier échangeur de chaleur à la puissance thermique déterminée, on pilote le deuxième organe de détente de manière atteindre une valeur de température de sous-refroidissement du fluide réfrigérant strictement supérieure à o°C, notamment supérieure à 5°C.

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 du circuit selon l’invention, dans un premier mode de réalisation,

- la figure 2 est une vue schématique du circuit selon l’invention, dans un deuxième mode de réalisation,

- la figure 3 est une vue schématique d’un système thermique qui incorpore un circuit selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

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. Ces figures sont des représentations schématiques qui illustrent comment est réalisé le circuit, ce qui le compose et comment le fluide réfrigérant circule en son sein. En particulier, le circuit selon l’invention comprend principalement un dispositif de compression du fluide réfrigérant, des échangeurs de chaleurs, des organes de détentes, des canalisations reliant chacun de ces composants, et optionnellement des vannes ou clapet. Le circuit comprend également un dispositif de contrôle qui agit sur certains de ces composants. Les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation du fluide considéré, c’est-à-dire le fluide réfrigérant, un flux d’air intérieur envoyé vers un habitacle du véhicule ou un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule.

La figure 1 montre ainsi un circuit 1 à l’intérieur duquel un fluide réfrigérant FR circule. Ce circuit 1 est une boucle fermée où le fluide réfrigérant est mis en circulation par un dispositif de compression 2, qui prend par exemple la forme d’un compresseur électrique. Le fluide réfrigérant FR débute son circuit à une sortie 3 du dispositif de compression 2 et revient à une entrée 4 de ce même dispositif de compression 2.

Selon les modes de réalisation illustrés aux figures 1 à 3, le circuit 1 comprend une première portion 5, au moins deux branches parallèles 6, 7 et une deuxième portion 8. La première portion 5 s’étend de la sortie 3 du dispositif de compression 2 à un point de divergence 9, où une première branche 6 et une deuxième branche 7 se séparent. La première portion 5 du circuit 1 comprend au moins un échangeur chaleur, ci-après appelé troisième échangeur de chaleur 10, qui est installé directement en aval de la sortie 3 du dispositif de compression 2, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant quand il parcourt la première portion 5.

Selon un premier mode de réalisation montré à la figure 1, un dispositif accumulateur 11 de fluide réfrigérant est disposé dans la première portion 5 du circuit 1, immédiatement en aval du troisième échangeur de chaleur 10. Dans le cas d’espèce, le dispositif accumulateur 11 est une bouteille déshydratante qui peut avantageusement être intégrée au troisième échangeur de chaleur 10. Le troisième échangeur de chaleur 10 peut être installé en face en face avant du véhicule équipé du circuit 1 selon l’invention et il est dans cette situation traversé par un flux d’air extérieur 31 à l’habitacle du véhicule.

Sur les figures 1 à 3, on constate que la première branche 6 et la deuxième branche 7 débutent au point de divergence 9 et se rejoignent à un point de convergence 12. La première branche 6 comprend au moins un organe de détente, ci-après appelé premier organe de détente 13, un premier échangeur de chaleur 14 et des canalisations entre ces composants. Le premier organe de détente 13 agit sur une puissance thermique mise en œuvre par le premier échangeur 14, en étant en mesure de faire varier cette puissance thermique de la puissance maximale du premier échangeur de chaleur 14 à toutes puissances thermiques inférieures à cette puissance maximale, notamment en réduisant la section de passage du fluide réfrigérant dans le premier organe de détente 13.

La deuxième branche 7 peut être constituée d’une unique canalisation qui joint le point de divergence 9 au point de convergence 12, une telle canalisation comprenant néanmoins un organe de détente, ci-après appelé deuxième organe de détente 15. De manière optionnelle, la deuxième branche 7 peut comprendre un autre échangeur de chaleur, appelé deuxième échangeur de chaleur 16, installé entre le deuxième organe de détente 15 et le point de convergence 12. Le deuxième organe de détente 15 peut ainsi contrôler le débit de fluide réfrigérant qui circule dans la deuxième branche 7, notamment au sein du deuxième échangeur de chaleur 16, un tel débit étant fonction de la puissance thermique du premier échangeur de chaleur 14 quand celle-ci est limitée. On notera que le deuxième échangeur de chaleur 16 peut être installé à l’intérieur d’une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation qui coopère avec le circuit 1, pour former un système de traitement thermique du véhicule automobile. Ce deuxième échangeur de chaleur 16 peut alors être utilisé en tant qu’évaporateur pour refroidir un flux d’air intérieur 32 qui est envoyé dans l’habitacle du véhicule.

Le circuit 1 de fluide réfrigérant FR se termine par la deuxième portion 8, cette dernière s’étendant entre le point de convergence 12 et l’entrée 4 du dispositif de compression 2.

Le circuit 1 décrit ci-dessus est destiné à traiter thermiquement un dispositif de stockage électrique 17 qui équipe le véhicule automobile. Un tel dispositif de stockage électrique accumule ou restitue une énergie électrique en vue de mettre en mouvement le véhicule automobile, via un moteur électrique dédié. Il s’agit par exemple d’un pack de batteries regroupant plusieurs cellules électriques qui stockent le courant électrique.

Le premier échangeur de chaleur 14 est thermiquement associé au dispositif de stockage électrique 17. Selon une première alternative, le premier échangeur de chaleur 14 échange directement des calories avec le dispositif de stockage électrique 7, par convection ou par conduction. On parle ici de traitement thermique direct du dispositif de stockage électrique 17.

Selon une autre alternative visible sur les figures 1 à 3, le premier échangeur de chaleur 14 est associé thermiquement au dispositif de stockage électrique 17 via une boucle 18 de fluide caloporteur FC, ce dernier étant mis en mouvement par une pompe 19. On parle alors de traitement thermique indirect du dispositif de stockage électrique 17. Le fluide caloporteur FC capte ainsi les calories au niveau du dispositif de stockage électrique 17 et les transporte vers le premier échangeur de chaleur 14.

Le circuit 1 de fluide réfrigérant FR comprend encore des moyens pour acquérir des informations relatives au circuit 1 ou au dispositif de stockage électrique 17, et des moyens pour agir sur les composants de ce circuit 1 de manière à atteindre des consignes fixées, notamment des températures de fluide réfrigérant en sortie du troisième échangeur de chaleur 10 et une température de refroidissement du dispositif de stockage 17. Cette gestion du circuit 1 est opérée par un dispositif de contrôle 20 qui peut prendre la forme d’un boîtier ou d’une unité électronique.

Le dispositif de contrôle 20 est relié électriquement au premier organe de détente 13 ainsi qu’au deuxième organe de détente 15, et il est relié au réseau électrique de bord de véhicule par une alimentation de puissance 28 et par des signaux de commande 29. Le dispositif de contrôle 20 agit, par une première commande 24, sur le premier organe de détente 13 de manière à adapter la puissance de refroidissement du premier échangeur de chaleur 14 aux besoins en refroidissement 26 demandés par le dispositif de stockage électrique 17. En fonction de la manière dont est piloté le premier organe de détente 13, le dispositif de contrôle

20 agit, par une deuxième commande 25, sur le deuxième organe de détente 15, de manière à maintenir une valeur de température de sous-refroidissement du fluide réfrigérant FR à un niveau compatible avec le refroidissement du dispositif de stockage thermique 17. Cette valeur de température est déterminée en mesurant la température du fluide réfrigérant FR entre une sortie 21 du troisième échangeur de chaleur 10 et une entrée 22, 23 de l’un ou l’autre des organes de détente 13, 15, et en soustrayant cette mesure à la température de condensation du fluide réfrigérant.

De manière avantageuse, une telle mesure pourra être effectuée entre la sortie

21 du troisième échangeur de chaleur 10 et le point de divergence 9, et cette mesure pourra être fournie au dispositif de contrôle 20 par une information 27. Cette mesure de la température du fluide réfrigérant est mesurée, tandis que la température de condensation est déduite de la pression relevée en sortie du troisième échangeur de chaleur 10.

Selon le premier mode de réalisation illustré par la figure 1, un dispositif de détection 33 de la température du fluide réfrigérant est inséré dans le circuit 1 de manière à mesurer in situ la température du fluide réfrigérant FR. Ce dispositif de détection 33, qui peut prendre la forme d’un capteur pression/température, envoie ce qu’il mesure au dispositif de contrôle 20 via l’information 27.

Le dispositif de contrôle 20 est avantageusement en capacité de piloter le dispositif de compression 2, via une troisième commande 30. Le dispositif de contrôle 20 agit ainsi sur la vitesse de rotation du dispositif de compression 2, notamment quand il s’agit d’un compresseur à moteur électrique intégré et cylindrée fixe.

Le fonctionnement du circuit 1 de fluide réfrigérant FR qui vient d’être décrit en détails est le suivant. A titre d’exemple, ce fonctionnement est décrit pour un mode de refroidissement de l’habitacle simultanément à un mode de refroidissement du dispositif de stockage électrique 17, pour un fluide réfrigérant sous-critique. Bien entendu, un tel circuit 1 peut également être utilisé en mode pompe à chaleur ou déshumidification du flux d’air intérieur 32, comme c’est le cas du troisième mode de réalisation illustré à la figure 3.

Le dispositif de compression 2 élève la pression et la température du fluide réfrigérant FR, qui en traversant le troisième échangeur de chaleur 10 cède ses calories au flux d’air extérieur 31. Ce faisant, le fluide réfrigérant FR se condense, et une phase liquide de celui-ci s’accumule dans le dispositif d’accumulation 11, dans la situation du premier mode de réalisation montré à la figure 1.

Le fluide réfrigérant FR à l’état liquide atteint le point de divergence 9 et se sépare en une première partie qui alimente le premier organe de détente 13, et une deuxième partie qui alimente le deuxième organe de détente 15. Le dispositif de stockage électrique 17 fait part de son besoin en refroidissement 26 au dispositif de contrôle 20. Selon l’invention, celui-ci pilote alors le premier organe de détente 13 et règle le débit de fluide réfrigérant de manière à atteindre sans dépasser le besoin en refroidissement du dispositif de stockage électrique 17. Dans une situation où le besoin est inférieur à la puissance thermique maximum que peut générer le premier échangeur de chaleur 14, le dispositif de contrôle 20 limite la quantité de fluide réfrigérant envoyée à cet échangeur de chaleur, en réduisant la section de passage du premier organe de détente 13. La puissance thermique du premier échangeur de chaleur 14 est alors réduite pour la mettre en adéquation avec le besoin du dispositif de stockage électrique 17.

Dans une telle situation, une surchauffe du fluide réfrigérant FR peut être constaté en sortie du premier échangeur de chaleur 14. Cette surchauffe peut provoquer un phénomène de cyclage du dispositif de compression 2. Selon un aspect intéressant de l’invention, le dispositif de contrôle 20 anticipe cette situation en garantissant que le fluide réfrigérant FR en aval du troisième échangeur de chaleur 10 est sous-refroidie, c’est-à-dire avec un écart de température entre température mesurée et température de condensation au moins supérieur à o°C, et par exemple supérieur ou égale à 5°C. Cet objectif est atteint en pilotant une circulation de fluide réfrigérant FR dans la deuxième branche 7, en ouvrant de manière contrôlée le deuxième organe de détente 15.

Dans le mode de fonctionnement présenté ci-dessus, le premier échangeur de chaleur 14 se comporte alors comme un évaporateur. Le deuxième échangeur de chaleur 16 peut également être utilisé comme évaporateur pour refroidir le flux d’air intérieur 32 envoyé dans l’habitacle.

La figure 2 montre le circuit 1 selon un deuxième mode réalisation. Ce circuit 1 est identique au circuit 1 présenté en rapport avec la figure 1 à l’exception de la position et du type de dispositif d’accumulation, et de par l’ajout d’un élément de détection de la température du fluide réfrigérant. En dehors de ces aspects, on se reportera à la description de la figure 1 pour trouver les moyens de mettre en œuvre les composants et l’architecture du circuit 1 de la figure 2.

Sur la figure 2, le dispositif d’accumulation 11 est disposé dans la deuxième portion 8, entre le point de convergence 12 et l’entrée 4 du dispositif de compression 2. Dans ce second mode de réalisation, le dispositif d’accumulation 11 prend la forme d’un accumulateur, où la phase liquide contenue dans le fluide réfrigérant FR s’accumule dans l’accumulateur, et où la phase gazeuse de ce même fluide réfrigérant FR est aspirée par le dispositif de compression 2.

Comme pour le premier mode de réalisation, il convient de garantir que le fluide réfrigérant FR est au moins en partie à l’état liquide avant d’entrer dans le dispositif d’accumulation, même si la puissance thermique du premier échangeur de chaleur 14 a été fortement réduite, par exemple en raison d’un faible besoin en refroidissement du dispositif de stockage électrique 17. Pour ce faire, le dispositif de contrôle 20 pilote la circulation de fluide réfrigérant dans la deuxième branche 7 en ouvrant le deuxième organe de détente 15, permettant ainsi à une partie du fluide réfrigérant à l’état diphasique de rejoindre le point de convergence 12. Ainsi, même lorsque le débit de réfrigérant dans l’échangeur de chaleur 14 est faible, ce qui entraîne une surchauffe du réfrigérant en sortie de cet échangeur de chaleur 14, le contrôle de l’ouverture du deuxième organe de détente 15 permet d’assurer un mélange entre le réfrigérant surchauffé provenant de la première branche 6 et le réfrigérant diphasique provenant de la deuxième branche 7, de sorte que le réfrigérant admis à l’entrée du dispositif d’accumulation 11 puis à l’aspiration du compresseur soit dans un état diphasique.

Selon ce deuxième mode de réalisation, un élément de détection 46, qui peut prendre la forme d’un capteur pression/température, est disposé soit dans la deuxième portion 8 du circuit de fluide réfrigérant, par exemple entre le point de convergence 12 et une entrée 35 du dispositif d’accumulation 11, soit entre une sortie 34 du premier échangeur de chaleur 14 et le point de convergence 12. La présence du sous-refroidissement du fluide réfrigérant FR est détecté par le dispositif de détection 33, tandis que la présence d’une surchauffe du fluide réfrigérant FR entre le point de convergence 12 et l’entrée 35 du dispositif d’accumulation 11 est détectée par l’élément de détection 46 et envoyée via l’information 47 au dispositif de contrôle 20. La surchauffe détectée est quantifiée précisément grâce à l’information de température mesurée par l’élément de détection 46. En cas de détection de cette surchauffe, le dispositif de contrôle 20 peut agir sur le deuxième organe de détente 15, en l’ouvrant de manière à autoriser un passage du fluide réfrigérant à l’état diphasique dans la deuxième branche 7, pour rejoindre le fluide réfrigérant FR surchauffé issu du premier échangeur de chaleur 14. On peut ainsi contrôler la valeur de l’enthalpie du fluide réfrigérant résultant du mélange du fluide provenant de la deuxième branche 7 et du fluide provenant de la première branche 6. Autrement dit, on peut contrôler l’enthalpie du mélange de fluide réfrigérant. On peut ainsi contrôler le titre du mélange. On corrige ainsi cette surchauffe de manière à ramener le titre du fluide réfrigérant à une valeur proche de 0,95. Autrement dit, le titre du fluide réfrigérant au niveau de l’entrée dans le dispositif d’accumulation 11 est contrôlé en temps réel. Cela permet d’assurer que le dispositif d’accumulation 11 contienne toujours une réserve de réfrigérant liquide. Un bon fonctionnement du circuit de conditionnement thermique est ainsi assuré sur toute la plage de puissance de refroidissement fournie. La figure 3 montre un troisième mode de réalisation du circuit 1 de fluide réfrigérant, incorporé dans un système de traitement thermique de véhicule automobile, le système comprenant un dispositif de stockage électrique 17 du véhicule automobile et une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation 36 représentée schématiquement. Cette installation de ventilation chauffage et/ou climatisation 36 canalise le flux d’air intérieur 32 pour l’envoyer thermiquement traité dans l’habitacle du véhicule.

La figure 3 montre le circuit 1 selon le troisième mode réalisation. Ce circuit 1 est identique au circuit 1 présenté en rapport avec la figure 2, on se reportera à la description de la figure 2 pour trouver les moyens de mettre en œuvre les composants et l’architecture du circuit 1 de la figure 3.

Ce troisième mode de réalisation du circuit 1 offre des fonctionnalités supplémentaires telles qu’un mode pompe à chaleur pour chauffer le flux d’air intérieur 32, avec récupération des calories sur le troisième échangeur de chaleur 10 et/ou sur le premier échangeur de chaleur 14 et/ou sur le deuxième échangeur de chaleur 16, tout en assurant le refroidissement du dispositif de stockage électrique 17 via une adaptation de la puissance délivrée par le premier échangeur de chaleur 14.

Le circuit 1 de ce troisième mode de réalisation comprend un quatrième échangeur de chaleur 37 disposé dans la premier portion 5 du circuit 1. Vue du fluide réfrigérant, ce quatrième échangeur est disposé entre la sortie 3 du dispositif de compression 2 et une entrée 38 du troisième échangeur de chaleur 10. Physiquement, ce quatrième échangeur de chaleur 37 est positionné à l’intérieur de l’installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation 36 et il est utilisé en tant qu’évaporateur pour transmettre les calories au flux d’air intérieur 32, quand le circuit 1 fonctionne en mode pompe à chaleur. Un troisième organe de détente 39 fait également partie de ce circuit 1, et il est disposé dans la première portion 5 du circuit 1, notamment entre le quatrième échangeur de chaleur 37 et l’entrée 38 du troisième échangeur de chaleur 10. Ce troisième organe de détente 39 est piloté par un signal 45 et il est placé sous la dépendance du dispositif de contrôle 20.

Ce troisième organe de détente 39 permet au troisième échangeur de chaleur 10 de fonctionner en tant qu’évaporateur, quand le circuit 1 est en mode pompe à chaleur.

Le troisième mode de réalisation du circuit 1 se distingue encore du deuxième mode de réalisation par la présence d’un canal de contournement 40 qui relie une sortie 41 du quatrième échangeur de chaleur 37 et le point de divergence 9. La circulation du fluide réfrigérant dans ce canal de contournement 40 est placée sous la dépendance d’une première vanne d’arrêt 42. Ce canal de contournement 40 et cette première vanne d’arrêt 42 sont exploités dans deux modes qui peuvent être exclusifs ou complémentaires : un mode déshumidification du flux d’air intérieur 32, où il convient de chauffer ce flux d’air tout en l’asséchant via le deuxième échangeur de chaleur 16 qui fonctionne en mode évaporateur ; un mode récupération de calories sur le dispositif de stockage électrique 17, où le point chaud du cycle thermodynamique est réalisé simultanément par le premier échangeur de chaleur 14 et par le troisième échangeur de chaleur 10.

Le circuit 1 montré sur la figure 3 comprend par ailleurs un clapet anti-retour

43 qui interdit toute circulation du fluide réfrigérant FR depuis le point de divergence 9 vers le troisième échangeur de chaleur 10. A contrario, ce clapet anti retour autorise la circulation du fluide réfrigérant FR en provenance de la sortie 21 du troisième échangeur de chaleur 10. Ce clapet anti-retour 43 trouve son intérêt dans les modes de fonctionnement où le canal de contournement 40 est utilisé.

Une deuxième vanne d’arrêt 44 est également comprise dans ce circuit 1. Celle- ci est disposée dans la première portion 5 du circuit 1, entre la sortie 21 du troisième échangeur de chaleur 10 et le point de convergence 12. Cette deuxième vanne d’arrêt

44 est fermée quand le troisième échangeur de chaleur 10 est utilisé comme condenseur, c’est-à-dire en mode de refroidissement de l’habitacle et/ou du dispositif de stockage électrique 17. Cette vanne d’arrêt 44 est par ailleurs ouverte quand le troisième échangeur de chaleur 10 est utilisé comme évaporateur, c’est-à- dire en mode pompe à chaleur en vue de chauffer le flux d’air intérieur 32 par échange thermique avec le quatrième échangeur de chaleur 37.

Dans tous les cas évoqués ci-dessus, le dispositif de contrôle 20 ajuste la capacité thermique du premier échangeur de chaleur 14 aux besoins en refroidissement demandés par le dispositif de stockage électrique 17, en pilotant le premier organe de détente 13. De manière optionnelle et néanmoins intéressante, une valeur de température de sous-refroidissement au moins supérieure à o°C, et notamment égale ou supérieure à 5 °C, est également visée en agissant sur le deuxième organe de détente 15. Si la valeur de température de sous-refroidissement du fluide réfrigérant FR est supérieure à une valeur de consigne de sous- refroidissement, le deuxième organe de détente 15 à tendance à augmenter la circulation de fluide réfrigérant FR dans la deuxième branche 7. Dans le cas contraire, le deuxième organe de détente 15 tend à limiter la circulation de fluide réfrigérant FR dans la deuxième branche 7.

On comprend de ce qui précède que la présente invention permet ainsi d’assurer simplement, à coûts optimisés et sans excès inutile de puissance, le traitement thermique d’un dispositif de stockage électrique, tel qu’une batterie ou un pack de batteries, configuré pour fournir une énergie électrique à un moteur électrique d’entraînement du véhicule.

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 peut être modifiée sans nuire à l’invention dans la mesure où il remplit les fonctionnalités décrites dans le présent document.