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FR3102317A1 - Electronic power supply system for an electrical machine and electrical assembly comprising such an electronic system - Google Patents

Electronic power supply system for an electrical machine and electrical assembly comprising such an electronic system Download PDF

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FR3102317A1
FR3102317A1 FR1911603A FR1911603A FR3102317A1 FR 3102317 A1 FR3102317 A1 FR 3102317A1 FR 1911603 A FR1911603 A FR 1911603A FR 1911603 A FR1911603 A FR 1911603A FR 3102317 A1 FR3102317 A1 FR 3102317A1
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FR
France
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face
heat sink
electronic
heat
module
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Application number
FR1911603A
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French (fr)
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FR3102317B1 (en
Inventor
Hugues Gervais
Yannick LE MEITOUR
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Publication date
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Abstract

L’invention porte sur un système électronique (104), pour alimenter une machine électrique tournante (130) ayant un axe de rotation (A), comprenant : - un module électronique de puissance (110) permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance (110) comprenant :    - une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation de du module électronique de puissance (110) avec le courant continu,    - une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante (130),    - une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance (110),    - une première face de dissipation thermique (225), - un module électronique de commande (209) configuré pour générer le signal de commande et comprenant une deuxième face de dissipation thermique (227), - un premier dissipateur thermique (207), une troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) étant en contact thermique avec la première face de dissipation thermique (225) du module électronique de puissance (110), une cinquième face (229) du premier dissipateur thermique (207) étant opposée à la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207), la première face de dissipation thermique (225), la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) ayant une génératrice sensiblement parallèle à l’axe de rotation (A). Figure pour l’abrégé : Figure 2The invention relates to an electronic system (104), for supplying a rotary electric machine (130) having an axis of rotation (A), comprising: - an electronic power module (110) allowing the conversion of a direct current to an alternating current, the electronic power module (110) comprising: - a first bus bar and a second bus bar enabling the power electronic module (110) to be supplied with direct current, - a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine (130), - a control spindle receiving a control signal enabling the electronic power module (110) to be controlled, - a first heat dissipation face (225), - an electronic module control (209) configured to generate the control signal and comprising a second heat dissipation face (227), - a first heat sink (207), a third face (226) of the premie r heat sink (207) being in thermal contact with the first heat dissipation face (225) of the power electronic module (110), a fifth face (229) of the first heat sink (207) being opposite to the third face (226 ) of the first heat sink (207), the first heat dissipating face (225), the third face (226) of the first heat sink (207) having a generatrix substantially parallel to the axis of rotation (A). Figure for the abstract: Figure 2

Description

Système électronique d’alimentation d’une machine électrique et ensemble électrique comprenant un tel système électroniqueElectronic system for supplying an electric machine and electric assembly comprising such an electronic system

L’invention porte sur système électronique d’alimentation d’une machine électrique avec refroidissement amélioré ainsi que sur un ensemble électrique comprenant un tel système électronique et une machine électrique.The invention relates to an electronic system for supplying an electric machine with improved cooling as well as to an electric assembly comprising such an electronic system and an electric machine.

Il est connu de la demande de brevet WO2019002713A1 un système électronique, pour alimenter une machine électrique tournante ayant un axe de rotation, comprenant :It is known from patent application WO2019002713A1 an electronic system, for powering a rotating electrical machine having an axis of rotation, comprising:

- un module électronique de puissance permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance comprenant :- a power electronic module for converting direct current to alternating current, the power electronic module comprising:

   - une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation de module électronique de puissance avec le courant continu,- a first bus bar and a second bus bar allowing power electronic module supply with direct current,

   - une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante,- a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine,

   - une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance,- a control pin receiving a control signal to control the electronic power module,

   - une première face de dissipation thermique,- a first heat dissipation face,

- un module électronique de commande configuré pour générer le signal de commande et comprenant une deuxième face de dissipation thermique,- an electronic control module configured to generate the control signal and comprising a second heat dissipation face,

- un premier dissipateur thermique, une troisième face du premier dissipateur thermique étant en contact thermique avec la première face de dissipation thermique du module électronique de puissance,- a first heat sink, a third face of the first heat sink being in thermal contact with the first heat dissipation face of the power electronic module,

- un deuxième dissipateur thermique, une quatrième face du deuxième dissipateur thermique étant en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique du module électronique de commande,- a second heat sink, a fourth face of the second heat sink being in thermal contact with the second heat dissipation face of the electronic control module,

la première face de dissipation thermique, la deuxième face de dissipation thermique, la troisième face du premier dissipateur thermique et la quatrième face du deuxième dissipateur thermique ont une orientation perpendiculaire à l’axe de rotation.the first heat dissipation face, the second heat dissipation face, the third face of the first heat sink and the fourth face of the second heat sink have an orientation perpendicular to the axis of rotation.

Dans le système électronique de WO2019002713A1, les flux d’air de refroidissement du module électronique de puissance et du module électronique de commande sont des flux radiaux c’est-à-dire des flux perpendiculaires à l’axe de rotation d’une machine électrique. Cependant ces flux radiaux prennent une direction axiale pour entrer dans la machine électrique et être entrainés par un ventilateur de la machine électrique. Ce changement de direction radial vers axial est la cause de perte de charge réduisant le flux d’air de refroidissement et donc le refroidissement du système électronique.In the electronic system of WO2019002713A1, the cooling air flows of the electronic power module and of the electronic control module are radial flows, that is to say flows perpendicular to the axis of rotation of an electric machine. . However, these radial flows take an axial direction to enter the electric machine and be driven by a fan of the electric machine. This change in direction from radial to axial is the cause of pressure drop reducing the flow of cooling air and therefore the cooling of the electronic system.

La présente invention vise à supprimer tout ou partie de ces inconvénients.The present invention aims to eliminate all or part of these drawbacks.

L’invention porte sur un système électronique, pour alimenter une machine électrique tournante ayant un axe de rotation, comprenant :The invention relates to an electronic system, for powering a rotating electrical machine having an axis of rotation, comprising:

- un module électronique de puissance permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance comprenant :- a power electronic module for converting direct current to alternating current, the power electronic module comprising:

   - une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance avec le courant continu,- a first bus bar and a second bus bar allowing the electronic power module to be supplied with direct current,

   - une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante,- a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine,

   - une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance,- a control pin receiving a control signal to control the electronic power module,

   - une première face de dissipation thermique,- a first heat dissipation face,

- un module électronique de commande configuré pour générer le signal de commande,- an electronic control module configured to generate the control signal,

- un premier dissipateur thermique, une troisième face du premier dissipateur thermique étant en contact thermique avec la première face de dissipation thermique du module électronique de puissance, une cinquième face du premier dissipateur thermique étant opposée à la troisième face du premier dissipateur thermique,
la première face de dissipation thermique et la troisième face du premier dissipateur thermique ayant une première génératrice formant un premier angle strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation notamment formant un premier angle strictement supérieur à 0 degré et inférieur ou égal à 45 degrés avec l’axe de rotation.
- a first heat sink, a third face of the first heat sink being in thermal contact with the first heat dissipation face of the electronic power module, a fifth face of the first heat sink being opposite the third face of the first heat sink,
the first heat dissipation face and the third face of the first heat sink having a first generatrix forming a first angle strictly greater than 0 degrees and strictly less than 90 degrees with the axis of rotation in particular forming a first angle strictly greater than 0 degrees and less than or equal to 45 degrees with the axis of rotation.

L’utilisation d’un module électronique de puissance dont la face de dissipation thermique avec son dissipateur thermique a une génératrice formant un angle inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation de la machine électrique permet de faciliter le refroidissement du module électronique de puissance. En effet un tel angle et en particulier un angle inférieur à 45 degrés permet de faciliter la circulation d’un flux d’air généré par un ventilateur de la machine électrique. Une telle orientation du module électronique de puissance permet de réduire les pertes de charge dues aux changement de direction du flux d’air de refroidissement. Ainsi pour une même puissance absorbée par le ventilateur de la machine électrique, le flux d’air de refroidissement sera plus important grâce à cette orientation du module électronique de puissance. Un gain en encombrement axial peut-être également réalisé.The use of a power electronic module whose heat dissipation face with its heat sink has a generatrix forming an angle of less than 90 degrees with the axis of rotation of the electric machine makes it possible to facilitate the cooling of the power electronic module . Indeed such an angle and in particular an angle less than 45 degrees facilitates the circulation of an air flow generated by a fan of the electric machine. Such an orientation of the power electronics module makes it possible to reduce pressure drops due to changes in the direction of the cooling air flow. Thus for the same power absorbed by the fan of the electric machine, the flow of cooling air will be greater thanks to this orientation of the electronic power module. A gain in axial bulk can also be achieved.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le module électronique de commande comprend une deuxième face de dissipation thermique,
le système électronique comprenant un deuxième dissipateur thermique, une quatrième face du deuxième dissipateur thermique étant en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique du module électronique de commande, une sixième face du deuxième dissipateur thermique étant opposée à la quatrième face du deuxième dissipateur thermique,
la deuxième face de dissipation thermique et la quatrième face du deuxième dissipateur thermique ayant une deuxième génératrice formant un deuxième angle strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation notamment formant un deuxième angle strictement supérieur à 0 degré et inférieur ou égal à 45 degrés avec l’axe de rotation.
According to an additional characteristic of the invention, the electronic control module comprises a second heat dissipation face,
the electronic system comprising a second heat sink, a fourth face of the second heat sink being in thermal contact with the second heat sink face of the electronic control module, a sixth face of the second heat sink being opposite the fourth face of the second heat sink ,
the second heat dissipation face and the fourth face of the second heat sink having a second generatrix forming a second angle strictly greater than 0 degrees and strictly less than 90 degrees with the axis of rotation in particular forming a second angle strictly greater than 0 degrees and less than or equal to 45 degrees with the axis of rotation.

Comme pour le module électronique de puissance, une telle orientation du module électronique de commande permet d’améliorer le refroidissement du module électronique de commande en facilitant la circulation d’un flux d’air généré par un ventilateur de la machine électrique.As for the electronic power module, such an orientation of the electronic control module makes it possible to improve the cooling of the electronic control module by facilitating the circulation of an air flow generated by a fan of the electric machine.

L’invention porte également sur un système électronique, pour alimenter une machine électrique tournante ayant un axe de rotation, comprenant :The invention also relates to an electronic system, for powering a rotating electrical machine having an axis of rotation, comprising:

- un module électronique de puissance permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance comprenant :- a power electronic module for converting direct current to alternating current, the power electronic module comprising:

   - une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance avec le courant continu,- a first bus bar and a second bus bar allowing the electronic power module to be supplied with direct current,

   - une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante,- a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine,

   - une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance,- a control pin receiving a control signal to control the electronic power module,

   - une première face de dissipation thermique,- a first heat dissipation face,

- un module électronique de commande configuré pour générer le signal de commande et comprenant une deuxième face de dissipation thermique,- an electronic control module configured to generate the control signal and comprising a second heat dissipation face,

- un premier dissipateur thermique, une troisième face du premier dissipateur thermique étant en contact thermique avec la première face de dissipation thermique du module électronique de puissance, une cinquième face du premier dissipateur thermique étant opposée à la troisième face du premier dissipateur thermique,- a first heat sink, a third face of the first heat sink being in thermal contact with the first heat sink face of the power electronic module, a fifth face of the first heat sink being opposite the third face of the first heat sink,

- un deuxième dissipateur thermique, une quatrième face du deuxième dissipateur thermique étant en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique du module électronique de commande, une sixième face du deuxième dissipateur thermique étant opposée à la quatrième face du deuxième dissipateur thermique,
la première face de dissipation thermique, la deuxième face de dissipation thermique, la troisième face du premier dissipateur thermique et la quatrième face du deuxième dissipateur thermique ayant une génératrice sensiblement parallèle à l’axe de rotation.
- a second heat sink, a fourth face of the second heat sink being in thermal contact with the second heat dissipation face of the electronic control module, a sixth face of the second heat sink being opposite the fourth face of the second heat sink,
the first heat sink face, the second heat sink face, the third face of the first heat sink and the fourth face of the second heat sink having a generatrix substantially parallel to the axis of rotation.

L’utilisation d’un module électronique de puissance et son dissipateur thermique ainsi qu’un module électronique de commande et son dissipateur thermique orientés parallèlement à l’axe de rotation permet d’améliorer le refroidissement du module électronique de puissance et du module électronique de commande. En effet le flux d’air de refroidissement généré par le ventilateur de la machine électrique tournante est aspiré dans la machine électrique tournante avec une direction axiale. Une telle orientation parallèle à l’axe de rotation permet de limiter les pertes de charge et donc augmenter le débit d’air de refroidissement sur le module électronique de puissance et/ou son refroidisseur et sur le module électronique de commande et son refroidisseur.The use of an electronic power module and its heat sink as well as an electronic control module and its heat sink oriented parallel to the axis of rotation makes it possible to improve the cooling of the power electronic module and of the electronic module of order. Indeed, the cooling air flow generated by the fan of the rotating electrical machine is sucked into the rotating electrical machine with an axial direction. Such an orientation parallel to the axis of rotation makes it possible to limit pressure drops and therefore increase the flow of cooling air on the electronic power module and/or its cooler and on the electronic control module and its cooler.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la cinquième face du premier dissipateur thermique comprend des premières ailettes de refroidissement et/ou la sixième face du deuxième dissipateur thermique comprend des deuxièmes ailettes de refroidissement.According to an additional characteristic of the invention, the fifth face of the first heat sink comprises first cooling fins and/or the sixth face of the second heat sink comprises second cooling fins.

L’utilisation d’ailettes de refroidissement permet d’augmenter la surface d’échange thermique avec le flux d’air de refroidissement et donc d’améliorer le refroidissement.The use of cooling fins increases the heat exchange surface with the cooling air flow and therefore improves cooling.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le système électronique comprend une pluralité de modules électroniques de puissance et de premiers dissipateurs thermiques.According to an additional feature of the invention, the electronic system comprises a plurality of power electronic modules and first heat sinks.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le module électronique de commande comprend plusieurs sous modules électroniques comprenant chacun une deuxième face de dissipation thermique, le système électronique comprenant un deuxième dissipateur thermique pour chacun des sous modules électroniques, chacune des deuxièmes faces de dissipation thermique étant respectivement en contact thermique avec une quatrième face d’un deuxième dissipateur thermique.According to an additional characteristic of the invention, the electronic control module comprises several electronic sub-modules each comprising a second heat dissipation face, the electronic system comprising a second heat sink for each of the electronic sub-modules, each of the second heat dissipation faces being respectively in thermal contact with a fourth face of a second heat sink.

L’utilisation d’un module électronique de commande comprenant plusieurs sous modules électroniques, permet de réduire l’encombrement axial du système électronique.The use of an electronic control module comprising several electronic sub-modules makes it possible to reduce the axial size of the electronic system.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, au moins deux dissipateurs thermiques parmi les premiers dissipateurs thermiques et les deuxièmes dissipateurs thermiques sont reliés par une partie de jonction entre les au moins deux dissipateurs thermiques, la partie de jonction étant en continuité de matière avec les au moins deux dissipateurs thermiques.According to an additional characteristic of the invention, at least two heat sinks among the first heat sinks and the second heat sinks are connected by a junction part between the at least two heat sinks, the junction part being in continuity of material with the at least two heat sinks.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le système électronique comprend une capacité de filtrage, la capacité de filtrage comprenant une septième face de dissipation thermique, la septième face de dissipation thermique étant en contact thermique avec une huitième face de la partie de jonction, la partie de jonction formant un troisième dissipateur thermique.According to an additional characteristic of the invention, the electronic system comprises a filtering capacitor, the filtering capacitor comprising a seventh heat dissipation face, the seventh heat dissipation face being in thermal contact with an eighth face of the junction part, the junction part forming a third heat sink.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le troisième dissipateur thermique relie soit un premier dissipateur thermique et un deuxième dissipateur thermique, soit deux deuxièmes dissipateurs thermiques.According to an additional characteristic of the invention, the third heat sink connects either a first heat sink and a second heat sink, or two second heat sinks.

Cette position du troisième dissipateur thermique permet de limiter l’échauffement du troisième dissipateur thermique et donc de limiter l’échauffement de la capacité de filtrage.This position of the third heat sink makes it possible to limit the heating of the third heat sink and therefore to limit the heating of the filtering capacitor.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la première face de dissipation thermique et la troisième face du premier dissipateur thermique sont globalement planes.According to an additional characteristic of the invention, the first heat dissipation face and the third face of the first heat sink are globally planar.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la deuxième face de dissipation thermique et la quatrième face du deuxième dissipateur thermique sont globalement planes.According to an additional characteristic of the invention, the second heat dissipation face and the fourth face of the second heat sink are globally planar.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, un passage pour un fluide de refroidissement est formé entre au moins un premier dissipateur thermique et/ou au moins un deuxième dissipateur thermique et au moins un autre premier dissipateur thermique et/ou au moins un autre deuxième dissipateur thermique.According to an additional feature of the invention, a passage for a cooling fluid is formed between at least one first heat sink and/or at least one second heat sink and at least one other first heat sink and/or at least one other second heatsink.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, les ailettes de refroidissement sont situées dans le passage.According to an additional characteristic of the invention, the cooling fins are located in the passage.

L’invention porte aussi sur un ensemble électrique comprenant :The invention also relates to an electrical assembly comprising:

- une machine électrique tournante,- a rotating electric machine,

- un système électronique tel que décrit précédemment.- an electronic system as previously described.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la machine électrique tournante comprend un palier, le premier dissipateur thermique et/ou le deuxième dissipateur thermique étant formés par continuité de matière dans le palier.According to an additional characteristic of the invention, the rotating electrical machine comprises a bearing, the first heat sink and/or the second heat sink being formed by continuity of material in the bearing.

Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la machine électrique tournante comprend un ventilateur, le fluide de refroidissement étant de l’air entrainé par le ventilateur.According to an additional feature of the invention, the rotating electrical machine comprises a fan, the cooling fluid being air driven by the fan.

L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel :The invention can be better understood on reading the following description of non-limiting examples of its implementation and on examining the attached drawing in which:

la figure 1 représente un schéma électrique d’un ensemble électrique comportant un système électronique selon l’invention,- FIG. 1 represents an electrical diagram of an electrical assembly comprising an electronic system according to the invention,

la figure 2 représente une vue schématique partielle en section d’un ensemble électrique comportant un système électronique selon un premier mode de réalisation de l’invention,- FIG. 2 represents a partial schematic sectional view of an electrical assembly comprising an electronic system according to a first embodiment of the invention,

la figure 3 représente une vue schématique partielle en section d’un ensemble électrique comportant un système électronique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,- FIG. 3 represents a partial schematic sectional view of an electrical assembly comprising an electronic system according to a second embodiment of the invention,

la figure 4 représente une vue partielle du système électronique selon une première variante du premier mode de réalisation de l’invention,- FIG. 4 represents a partial view of the electronic system according to a first variant of the first embodiment of the invention,

la figure 5 représente une vue partielle du système électronique selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention,- FIG. 5 represents a partial view of the electronic system according to a second variant of the first embodiment of the invention,

la figure 6 représente une autre vue partielle du système électronique de la figure 5.- Figure 6 shows another partial view of the electronic system of Figure 5.

Sur toutes les figures, les éléments identiques ou assurant la même fonction portent les mêmes numéros de référence. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.In all the figures, elements which are identical or provide the same function bear the same reference numbers. The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment or that the features apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments can also be combined or interchanged to provide other embodiments.

La figure 1 représente un ensemble électrique 100 dans lequel peut être mis en œuvre l’invention.Figure 1 shows an electrical assembly 100 in which the invention can be implemented.

L’ensemble électrique 100 est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile.The electrical assembly 100 is for example intended to be installed in a motor vehicle.

L’ensemble électrique 100 comporte tout d’abord une source d’alimentation électrique 102 conçue pour fournir une tension continue U, par exemple comprise entre 20 V et 100 V, par exemple 48 V. La source d’alimentation électrique 102 comporte par exemple une batterie.The electrical assembly 100 firstly comprises an electrical power source 102 designed to provide a DC voltage U, for example between 20 V and 100 V, for example 48 V. The electrical power source 102 comprises for example a battery.

L’ensemble électrique 100 comporte en outre une machine électrique tournante 130 comportant plusieurs enroulements de phase (non représentés) destinés à présenter des tensions de phase respectives.The electrical assembly 100 further comprises a rotating electrical machine 130 comprising several phase windings (not shown) intended to present respective phase voltages.

L’ensemble électrique 100 comporte en outre un système électronique 104.The electrical assembly 100 further comprises an electronic system 104.

Dans les différents modes de réalisation représentés sur les figures le système électronique 104 est un convertisseur de tension 104. Cependant dans d’autres modes de réalisation non représentés l’ensemble peut assurer une fonction différente.In the different embodiments shown in the figures, the electronic system 104 is a voltage converter 104. However, in other embodiments not shown, the assembly can perform a different function.

Le convertisseur de tension 104 est connecté entre la source d’alimentation électrique 102 et la machine électrique 130 pour effectuer une conversion entre la tension continue U et les tensions de phase.The voltage converter 104 is connected between the electric power source 102 and the electric machine 130 to perform a conversion between the DC voltage U and the phase voltages.

Le convertisseur de tension 104 comporte tout d’abord une ligne électrique positive 106 et une ligne électrique négative 108 destinées à être connectées à la source d’alimentation électrique 102 pour recevoir la tension continue U, la ligne électrique positive 106 recevant un potentiel électrique haut et la ligne électrique négative 108 recevant un potentiel électrique bas. La ligne électrique négative reçoit par exemple un potentiel nul et est connecté à une masse du véhicule automobile.The voltage converter 104 firstly comprises a positive electric line 106 and a negative electric line 108 intended to be connected to the electric power source 102 to receive the DC voltage U, the positive electric line 106 receiving a high electric potential and the negative electric line 108 receiving a low electric potential. The negative electric line receives for example a zero potential and is connected to a ground of the motor vehicle.

Le convertisseur de tension 104 comporte en outre au moins un module électronique de puissance 110 comportant une ou plusieurs lignes électriques de phase 122 destinées à être respectivement connectées à une ou plusieurs phases de la machine électrique 130, pour fournir leurs tensions de phase respectives.The voltage converter 104 further comprises at least one power electronic module 110 comprising one or more phase electric lines 122 intended to be respectively connected to one or more phases of the electric machine 130, to supply their respective phase voltages.

Dans l’exemple décrit, le convertisseur de tension 104 comporte trois modules électroniques de puissance 110 comportant chacun deux lignes électriques de phase 122 connectées à deux phases de la machine électrique 130.In the example described, the voltage converter 104 comprises three power electronic modules 110 each comprising two phase electric lines 122 connected to two phases of the electric machine 130.

Plus précisément, dans l’exemple décrit, la machine électrique 130 comporte deux systèmes triphasés comportant chacun trois phases, et destinés à être électriquement déphasés de 120° l’un par rapport à l’autre. De préférence, les premières lignes électriques de phase 122 des modules électroniques de puissance 110 sont respectivement connectées aux trois phases du premier système triphasé, tandis que les deuxièmes lignes électriques de phase 122 des modules électroniques de puissance 110 sont respectivement connectées aux trois phases du deuxième système triphasé.More specifically, in the example described, the electric machine 130 comprises two three-phase systems each comprising three phases, and intended to be electrically out of phase by 120° with respect to each other. Preferably, the first phase electric lines 122 of the power electronic modules 110 are respectively connected to the three phases of the first three-phase system, while the second phase electric lines 122 of the power electronic modules 110 are respectively connected to the three phases of the second three-phase system.

Chaque module électronique de puissance 110 comporte, pour chaque ligne électrique de phase 122, un premier interrupteur commandable 112 connecté entre la ligne électrique positive 106 et la ligne électrique de phase 122 et un deuxième interrupteur commandable 114 connecté entre la ligne électrique de phase 122 et la ligne électrique négative 108. Ainsi, les interrupteurs commandables 112, 114 sont agencés de manière à former un bras de hachage, dans lequel la ligne électrique de phase 122 forme un point milieu.Each power electronic module 110 comprises, for each phase electric line 122, a first controllable switch 112 connected between the positive electric line 106 and the phase electric line 122 and a second controllable switch 114 connected between the phase electric line 122 and the negative electric line 108. Thus, the controllable switches 112, 114 are arranged so as to form a chopping arm, in which the phase electric line 122 forms a midpoint.

Chaque interrupteur commandable 112, 114 comporte des première et deuxième bornes principales 116, 118 et une borne de commande 120 destinée à sélectivement ouvrir et fermer l’interrupteur commandable 112, 114 entre ses deux bornes principales 116, 118 en fonction d’un signal de commande qui lui est appliqué. Les interrupteurs commandables 112, 114 sont de préférence des transistors, par exemple des transistors à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur (de l’anglais « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » ou MOSFET) présentant une grille formant la borne de commande 120, et un drain et une source formant respectivement les bornes principales 116, 118.Each controllable switch 112, 114 comprises first and second main terminals 116, 118 and a control terminal 120 intended to selectively open and close the controllable switch 112, 114 between its two main terminals 116, 118 according to a signal of command applied to it. The controllable switches 112, 114 are preferably transistors, for example field effect transistors with a metal-oxide-semiconductor structure (from the English "Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor" or MOSFET) having a gate forming the terminal of control 120, and a drain and a source respectively forming the main terminals 116, 118.

Dans l’exemple décrit, les interrupteurs commandables 112, 114 ont chacun la forme d’une plaque, par exemple sensiblement rectangulaire, présentant une face supérieure et une face inférieure. La première borne principale 116 s’étend sur la face inférieure, tandis que la deuxième borne principale 118 s’étend sur la face supérieure. En outre, la face inférieure forme une face de dissipation de chaleur.In the example described, the controllable switches 112, 114 each have the shape of a plate, for example substantially rectangular, having an upper face and a lower face. The first main terminal 116 extends on the lower face, while the second main terminal 118 extends on the upper face. Further, the bottom face forms a heat dissipation face.

Le convertisseur de tension 104 comporte en outre, pour chaque module électronique de puissance 110, une capacité de filtrage 124 présentant une première borne 126 et une deuxième borne 128 respectivement connectées à la ligne électrique positive 106 et à la ligne électrique négative 108.The voltage converter 104 further comprises, for each electronic power module 110, a filter capacitor 124 having a first terminal 126 and a second terminal 128 respectively connected to the positive electric line 106 and to the negative electric line 108.

Il sera apprécié que la ligne électrique positive 106, la ligne électrique négative 108 et les lignes électriques de phase 122 sont des éléments rigides conçus pour supporter des courants électriques d’au moins 1 A. Elles présentent de préférence une épaisseur d’au moins 1 mm.It will be appreciated that the positive power line 106, the negative power line 108 and the phase power lines 122 are rigid elements designed to carry electrical currents of at least 1 A. They preferably have a thickness of at least 1 mm.

En outre, dans l’exemple décrit, la machine électrique 130 a à la fois une fonction d’alternateur et de moteur électrique. Plus précisément, le véhicule automobile comporte en outre un moteur thermique (non représenté) présentant un axe de sortie auquel la machine électrique 130 est reliée par exemple par une courroie ou par une chaîne ou par un train d’engrenages (non représentés). Le moteur thermique est destiné à entrainer des roues du véhicule automobile par l’intermédiaire de son axe de sortie. Ainsi, en fonctionnement comme alternateur, la machine électrique fournit de l’énergie électrique en direction de la source d’alimentation électrique 102 à partir de la rotation de l’axe de sortie. Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme redresseur. En fonctionnement comme moteur électrique, la machine électrique entraine l’arbre de sortie (en complément ou bien à la place du moteur thermique). Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme onduleur.Furthermore, in the example described, the electric machine 130 has both the function of an alternator and of an electric motor. More specifically, the motor vehicle further comprises a heat engine (not shown) having an output shaft to which the electric machine 130 is connected for example by a belt or by a chain or by a gear train (not shown). The heat engine is intended to drive the wheels of the motor vehicle via its output shaft. Thus, in operation as an alternator, the electric machine supplies electric energy in the direction of the electric power source 102 from the rotation of the output shaft. The voltage converter 104 then functions as a rectifier. In operation as an electric motor, the electric machine drives the output shaft (in addition to or instead of the heat engine). The voltage converter 104 then functions as an inverter.

La machine électrique 130 est par exemple localisée dans une boîte de vitesses ou bien dans un embrayage du véhicule automobile ou bien en lieu et place de l’alternateur.The electrical machine 130 is for example located in a gearbox or else in a clutch of the motor vehicle or else instead of the alternator.

La figure 2 représente l’ensemble électrique 100 comprenant la machine électrique 130 et le système électronique 104 selon un premier mode de réalisation.FIG. 2 represents the electrical assembly 100 comprising the electrical machine 130 and the electronic system 104 according to a first embodiment.

La machine électrique 130 comprend, de manière connue, un rotor 204 monté sur un arbre 205 et un stator 202. L’arbre 205 est mobile en rotation autour d’un axe de rotation A et est guidé en rotation sur un palier avant 201 et un palier arrière 203. Le palier avant 201 et le palier arrière 203 sont fixés au stator 202. Dans les modes de réalisations représentés sur la figure 2 et la figure 3, le stator 202 est enserré entre le palier avant et le palier arrière 203.The electric machine 130 comprises, in known manner, a rotor 204 mounted on a shaft 205 and a stator 202. The shaft 205 is rotatable around an axis of rotation A and is guided in rotation on a front bearing 201 and a rear bearing 203. The front bearing 201 and the rear bearing 203 are fixed to the stator 202. In the embodiments represented in FIG. 2 and FIG. 3, the stator 202 is sandwiched between the front bearing and the rear bearing 203.

Au sens de l’invention les termes radial et radialement s’entendent par rapport à l’axe de rotation A.Within the meaning of the invention, the terms radial and radially mean relative to the axis of rotation A.

Dans un premier exemple non représenté le palier avant et le palier arrière peuvent être directement fixés l’un à l’autre et le stator, monté radialement, par rapport à l’axe de rotation A, à l’intérieur d’une partie cylindrique du palier avant et/ou du palier arrière.In a first example, not shown, the front bearing and the rear bearing can be directly fixed to each other and the stator, mounted radially, with respect to the axis of rotation A, inside a cylindrical part the front bearing and/or the rear bearing.

Dans un deuxième exemple non représenté la machine électrique peut comprendre un boitier cylindrique enserré entre le palier avant et le palier arrière. Le stator est par exemple monté fixe dans le boitier cylindrique.In a second example, not shown, the electric machine may comprise a cylindrical casing sandwiched between the front bearing and the rear bearing. The stator is for example mounted fixed in the cylindrical case.

Le stator comprend les enroulements de phase de la machine électrique 130.The stator includes the phase windings of the electric machine 130.

Un ventilateur 206 est lié en rotation directement ou indirectement à l’arbre 205.A fan 206 is connected in rotation directly or indirectly to the shaft 205.

Dans les exemples représentés sur la figure 2 et la figure 3, le palier arrière 203 comprend une partie globalement cylindrique radialement extérieure et une partie annulaire d’orientation radiale. Une ouverture radiale 223 est formée dans la partie globalement cylindrique et une ouverture axiale 224 est formée dans la partie annulaire d’orientation radiale.In the examples represented in FIG. 2 and FIG. 3, the rear bearing 203 comprises a globally cylindrical radially outer part and an annular part of radial orientation. A radial opening 223 is formed in the generally cylindrical portion and an axial opening 224 is formed in the radially oriented annular portion.

Dans le deuxième exemple non représenté, l’ouverture radiale 223 peut être réalisée dans le boitier cylindrique.In the second example not shown, the radial opening 223 can be made in the cylindrical box.

Le ventilateur 206 permet l’entrainement d’un fluide de refroidissement, par exemple de l’air, entre l’ouverture axiale 224 et l’ouverture radiale 223.The fan 206 allows the driving of a cooling fluid, for example air, between the axial opening 224 and the radial opening 223.

Le système électronique 104 est lié au palier arrière 203.The electronic system 104 is linked to the rear bearing 203.

Le système électronique 104 comprend le module électronique de puissance 110 permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif. Le module électronique de puissance comprend :The electronic system 104 comprises the electronic power module 110 allowing the conversion of a direct current to an alternating current. The power electronics module includes:

- une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance avec le courant continu, la première barre omnibus étant connectée à la ligne électrique positive 106, et la deuxième barre omnibus étant connectée à la ligne électrique négative 108,- a first bus bar and a second bus bar allowing the electronic power module to be supplied with direct current, the first bus bar being connected to the positive electric line 106, and the second bus bar being connected to the negative electric line 108,

- une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase de la machine électrique tournante 130, le troisième barre omnibus est connectée à la ligne électrique de phase 122,- a third busbar capable of supplying a phase winding of the rotating electrical machine 130, the third busbar is connected to the phase power line 122,

- une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance, la broche de commande étant connectée à la borne de commande 120,- a control pin receiving a control signal making it possible to control the electronic power module, the control pin being connected to the control terminal 120,

- une première face de dissipation thermique 225.- a first heat dissipation face 225.

Le système électronique 104 comprend en outre un module électronique de commande 209 configuré pour générer le signal de commande. Le module électronique de commande 209 comprend une deuxième face de dissipation thermique 227.The electronic system 104 further comprises an electronic control module 209 configured to generate the control signal. The electronic control module 209 comprises a second heat dissipation face 227.

Le système électronique 104 comprend en outre un premier dissipateur thermique 207. Le premier dissipateur thermique 207 comprend une troisième face 226 en contact thermique avec la première face 225 de dissipation thermique du module électronique de puissance 110. Le contact thermique est par exemple réalisé grâce à une pâte ou une colle thermique. Le premier dissipateur thermiques 207 comprend une cinquième face 229 opposée à la troisième face 226 du premier dissipateur thermique.The electronic system 104 further comprises a first heat sink 207. The first heat sink 207 comprises a third face 226 in thermal contact with the first heat dissipation face 225 of the electronic power module 110. The thermal contact is for example achieved by means of thermal paste or glue. The first heat sink 207 includes a fifth face 229 opposite the third face 226 of the first heat sink.

Le système électronique 104 comprend également un deuxième dissipateur thermique 208. Le deuxième dissipateur thermique 208 comprend une quatrième face 230 en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique 227 du module électronique de commande 209. Le contact thermique est par exemple réalisé grâce à une pâte ou une colle thermique. Le deuxième dissipateur thermique 208 comprend une sixième face 231 opposée à la quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique 208.The electronic system 104 also includes a second heat sink 208. The second heat sink 208 includes a fourth face 230 in thermal contact with the second heat dissipation face 227 of the electronic control module 209. The thermal contact is for example achieved through a thermal paste or glue. The second heat sink 208 includes a sixth face 231 opposite the fourth face 230 of the second heat sink 208.

La première face de dissipation thermique 225, la deuxième face de dissipation thermique 227, la troisième face 226 du premier dissipateur thermique et la quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique ont une génératrice sensiblement parallèle à l’axe de rotation A de la machine électrique 130.The first heat dissipation face 225, the second heat dissipation face 227, the third face 226 of the first heat sink and the fourth face 230 of the second heat sink have a generatrix substantially parallel to the axis of rotation A of the electric machine 130 .

Dans les modes de réalisation représentés sur la figure 2, la figure 4, la figure 5 et la figure 6, la première face de dissipation thermique 225, la deuxième face de dissipation thermique 227, la troisième face 226 du premier dissipateur thermique et la quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique sont planes et sont parallèles à l’axe de rotation A de la machine électrique 130.In the embodiments shown in Figure 2, Figure 4, Figure 5 and Figure 6, the first heat sink face 225, the second heat sink face 227, the third face 226 of the first heat sink and the fourth face 230 of the second heat sink are flat and are parallel to the axis of rotation A of the electric machine 130.

Dans d’autres modes de réalisation non représentés, la première face de dissipation thermique 225, la deuxième face de dissipation thermique 227, la troisième face 226 du premier dissipateur thermique et la quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique ne sont pas planes et sont par exemple des portions de cylindre, par exemple des portions de cylindre de base circulaire.In other embodiments not shown, the first heat sink face 225, the second heat sink face 227, the third face 226 of the first heat sink and the fourth face 230 of the second heat sink are not planar and are by for example cylinder portions, for example circular base cylinder portions.

La cinquième face 229 du premier dissipateur thermique 207 peut comprendre des premières ailettes de refroidissement 210.The fifth face 229 of the first heat sink 207 may include first cooling fins 210.

La sixième face 231 du deuxième dissipateur thermique peut comprendre des deuxièmes ailettes de refroidissement 211.The sixth face 231 of the second heat sink may include second cooling fins 211.

La figure 3 représente l’ensemble électrique 100 comprenant la machine électrique 130 et le système électronique 104 selon un deuxième mode de réalisation.FIG. 3 represents the electrical assembly 100 comprising the electrical machine 130 and the electronic system 104 according to a second embodiment.

Le deuxième mode de réalisation est similaire au premier mode de réalisation. Cependant dans le deuxième mode de réalisation, la première face de dissipation thermique 225 et la troisième face 226 du premier dissipateur thermique 207 ont une première génératrice 232 qui forme un premier angle 213 strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation A. De préférence, la première face de dissipation thermique 225 et la troisième face 226 du premier dissipateur thermique 207 forment un premier angle 213 strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 45 degrés avec l’axe de rotation A.The second embodiment is similar to the first embodiment. However in the second embodiment, the first heat dissipation face 225 and the third face 226 of the first heat sink 207 have a first generatrix 232 which forms a first angle 213 strictly greater than 0 degrees and strictly less than 90 degrees with the axis of rotation A. Preferably, the first heat dissipation face 225 and the third face 226 of the first heat sink 207 form a first angle 213 strictly greater than 0 degrees and strictly less than 45 degrees with the axis of rotation A.

Le module électronique de commande 209 du système électronique 104 selon le deuxième mode de réalisation peut également comprendre une deuxième face de dissipation thermique 227. Le système électronique 104 comprend un deuxième dissipateur thermique 208. Une quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique 208 est en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique 227 du module électronique de commande. Le contact thermique est par exemple réalisé grâce à une pâte ou une colle thermique. Une sixième face 231 du deuxième dissipateur thermique 208 est opposée à la quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique 208.The electronic control module 209 of the electronic system 104 according to the second embodiment can also comprise a second heat dissipation face 227. The electronic system 104 comprises a second heat sink 208. A fourth face 230 of the second heat sink 208 is in contact heat with the second heat dissipation face 227 of the electronic control module. The thermal contact is for example made using a paste or a thermal glue. A sixth face 231 of the second heat sink 208 is opposed to the fourth face 230 of the second heat sink 208.

La deuxième face de dissipation thermique 227 et la quatrième face 230 du deuxième dissipateur thermique 208 ont ayant une deuxième génératrice 233 formant un deuxième angle 212 strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation A. De préférence le deuxième angle 212 est strictement supérieur à 0 degré et inférieur ou égal à 45 degrés avec l’axe de rotation A.The second heat dissipation face 227 and the fourth face 230 of the second heat sink 208 have a second generatrix 233 forming a second angle 212 strictly greater than 0 degrees and strictly less than 90 degrees with the axis of rotation A. Preferably the second angle 212 is strictly greater than 0 degrees and less than or equal to 45 degrees with the axis of rotation A.

Comme dans le premier mode de réalisation, la cinquième face 229 du premier dissipateur thermique 207 peut comprendre des premières ailettes de refroidissement 210.As in the first embodiment, the fifth face 229 of the first heat sink 207 may include first cooling fins 210.

De même, la sixième face 231 du deuxième dissipateur thermique peut comprendre des deuxièmes ailettes de refroidissement 211. Dans une variante non représentée du deuxième mode de réalisation, le système électronique 104 ne comprend pas de deuxième dissipateur thermique.Similarly, the sixth face 231 of the second heat sink can include second cooling fins 211. In a variant of the second embodiment, not shown, the electronic system 104 does not include a second heat sink.

Un passage 228 pour un fluide de refroidissement est formé entre au moins un premier dissipateur thermique 207 et/ou au moins un deuxième dissipateur thermique 208 et au moins un autre premier dissipateur thermique 207 et/ou au moins un autre deuxième dissipateur thermique 208.A passage 228 for a cooling fluid is formed between at least one first heat sink 207 and/or at least one second heat sink 208 and at least one other first heat sink 207 and/or at least one other second heat sink 208.

Le passage 228 est par exemple situé radialement au niveau de l’ouverture axiale 224. Le ventilateur 206 peut alors générer un flux 214 d’un fluide de refroidissement, par exemple de l’air ambiant, dans le passage 228 puis dans l’ouverture axiale 224 puis dans le ventilateur 206 puis dans l’ouverture radiale 223 pour être évacué.The passage 228 is for example located radially at the level of the axial opening 224. The fan 206 can then generate a flow 214 of a cooling fluid, for example ambient air, in the passage 228 then in the opening. axial 224 then in the fan 206 then in the radial opening 223 to be evacuated.

Dans les modes de réalisations représentés sur la figure 2, la figure 3 et la figure 4, les ailettes du premier dissipateur thermique et du deuxième dissipateur thermique sont disposées dans le passage 228 de manière à favoriser un échange thermique entre les dissipateurs thermiques et le flux 214.In the embodiments represented in FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, the fins of the first heat sink and of the second heat sink are arranged in the passage 228 so as to promote heat exchange between the heat sinks and the flow. 214.

La figure 4, la figure 5 et la figure 6 représentent des vues schématiques partielles d’un module de filtrage du système électronique 104 selon des variantes du premier mode de réalisation de l’invention. Pour faciliter la lecture de ces figures, seuls les dissipateurs thermiques ont été représentés.FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6 represent partial schematic views of a filter module of the electronic system 104 according to variants of the first embodiment of the invention. To facilitate the reading of these figures, only the heat sinks have been shown.

Le système électronique 104 peut comprendre une pluralité de modules électroniques de puissance 110 et une pluralité de premiers dissipateurs thermiques 207. Par exemple chaque module électronique de puissance 110 est en contact thermique avec un premier dissipateur thermique 207 qui lui est propre.The electronic system 104 can comprise a plurality of power electronic modules 110 and a plurality of first heat sinks 207. For example, each power electronic module 110 is in thermal contact with a first heat sink 207 which is specific to it.

Le module électronique de commande 209 peut comprendre plusieurs sous modules électroniques comprenant chacun une deuxième face de dissipation thermique 227. Le système électronique 104 peut comprendre alors un deuxième dissipateur thermique 208 pour chacun des sous modules électroniques. Chacune des deuxièmes faces de dissipation thermique 227 est respectivement en contact thermique avec une quatrième face 230 d’un deuxième dissipateur thermique 208.The electronic control module 209 can comprise several electronic sub-modules each comprising a second heat dissipation face 227. The electronic system 104 can then comprise a second heat sink 208 for each of the electronic sub-modules. Each of the second heat dissipation faces 227 is respectively in thermal contact with a fourth face 230 of a second heat sink 208.

Chaque sous-module comprend par exemple un substrat, des conducteurs électriques ainsi que des composants électroniques. Chaque sous module comprend par exemple une carte électronique unique comprenant des traces conductrices dans/sur le substrat.Each sub-module comprises for example a substrate, electrical conductors as well as electronic components. Each sub-module comprises for example a single electronic card comprising conductive traces in/on the substrate.

Les sous modules sont par exemple reliés entre eux par des conducteurs électriques tels des fils électriques souples, une nappe électrique ou un interconnecteur, par exemple un interconnecteur comprenant des conducteurs électriques surmoulé dans une matière plastique.The sub-modules are for example interconnected by electrical conductors such as flexible electrical wires, an electrical sheet or an interconnector, for example an interconnector comprising electrical conductors overmoulded in a plastic material.

La variante représentée sur la figure 4 comprend par exemple trois premiers dissipateurs thermiques 207 et huit deuxièmes dissipateurs thermiques 208. Les trois premiers dissipateurs thermiques 207 et trois deuxièmes dissipateurs thermiques 208 sont disposés radialement à l’extérieur de manière à former un premier polygone, ici un hexagone. Les cinq autres deuxièmes dissipateurs thermique 208 sont disposés radialement à l’intérieur des premiers et deuxièmes dissipateurs précédents. Ces cinq deuxièmes dissipateurs 208 sont également disposés de manière à former un deuxième polygone, ici également un hexagone.The variant represented in FIG. 4 comprises, for example, three first heat sinks 207 and eight second heat sinks 208. The three first heat sinks 207 and three second heat sinks 208 are arranged radially on the outside so as to form a first polygon, here a hexagon. The other five second heat sinks 208 are arranged radially inside the previous first and second heat sinks. These five second dissipators 208 are also arranged so as to form a second polygon, here also a hexagon.

Dans un autre mode de réalisation non représenté, le premier polygone et le deuxième polygone ont un nombre de côtés différent.In another embodiment not shown, the first polygon and the second polygon have a different number of sides.

Un ou plusieurs des côtés du deuxième polygone peut ne pas être occupé par un dissipateur thermique de manière à libérer un espace pour d’autres composants, par exemple pour un porte balais (non représenté) de la machine électrique 130.One or more of the sides of the second polygon may not be occupied by a heat sink so as to free up space for other components, for example for a brush holder (not shown) of the electric machine 130.

Dans la variante de la figure 4, les dissipateurs thermiques disposés radialement à l’extérieur ont leur troisième face ou quatrième face orientée radialement vers l’extérieur en sorte que les modules électroniques de puissance 110 et les sous-modules du module électronique de commande 209 sont disposés radialement à l’extérieur des dissipateurs thermiques avec lesquels ils sont en contact thermique.In the variant of FIG. 4, the heat sinks arranged radially on the outside have their third face or fourth face oriented radially outwards so that the electronic power modules 110 and the sub-modules of the electronic control module 209 are arranged radially outside the heat sinks with which they are in thermal contact.

Les dissipateurs thermiques disposés radialement à l’intérieur ont leur quatrième face orientée radialement vers l’intérieur en sorte que les sous-modules du module électronique de commande 209 sont disposés radialement à l’intérieur des dissipateurs thermiques avec lesquels ils sont en contact thermique.The radially-inward heat sinks have their fourth face oriented radially inward so that the sub-modules of the electronic control module 209 are disposed radially inside the heat sinks with which they are in thermal contact.

Le passage 228 pour le flux 214 de fluide de refroidissement est formé entre les dissipateurs du premier polygone et les dissipateurs du deuxième polygone. Les ailettes de refroidissement des dissipateurs thermiques sont disposées dans le passage 228.The passage 228 for the flow 214 of cooling fluid is formed between the heatsinks of the first polygon and the heatsinks of the second polygon. The cooling fins of the heatsinks are disposed in the passage 228.

Au moins deux dissipateurs thermiques parmi les premiers dissipateurs thermiques 207 et les deuxièmes dissipateurs thermiques 208 sont reliés par une partie de jonction 220 entre les au moins deux dissipateurs thermiques. La partie de jonction est en continuité de matière avec les au moins deux dissipateurs thermiques.At least two heat sinks among the first heat sinks 207 and the second heat sinks 208 are connected by a junction part 220 between the at least two heat sinks. The junction part is in material continuity with the at least two heat sinks.

Dans la variante de la figure 4 les trois premiers dissipateurs thermiques 207 sont reliés par une partie de jonction 220. Les trois deuxièmes dissipateurs thermiques 208 formant le reste du premier polygone sont également relié par une partie de jonction 220.In the variant of Figure 4 the first three heat sinks 207 are connected by a junction part 220. The three second heat sinks 208 forming the rest of the first polygon are also connected by a junction part 220.

Dans cette variante il n’y a pas de partie de jonction entre les premiers dissipateurs thermiques 207 et les deuxièmes dissipateurs thermiques 208 du premier polygone. Cette absence de partie de jonction permet de limiter l’échauffement par conduction thermique entre les premiers dissipateurs thermiques 207 et les deuxièmes dissipateurs thermiques 208.In this variant there is no junction part between the first heat sinks 207 and the second heat sinks 208 of the first polygon. This absence of a junction part makes it possible to limit the heating by thermal conduction between the first heat sinks 207 and the second heat sinks 208.

La capacité de filtrage 124 comprend une septième face de dissipation thermique. La septième face de dissipation thermique est en contact thermique avec une huitième face 219 d’une partie de jonction formant un troisième dissipateur thermique 221 pour la capacité de filtrage 124. Le contact thermique entre la capacité de filtrage 124 et la huitième face de dissipation thermique est par exemple réalisé par l’intermédiaire d’une pâte thermique ou d’une colle thermique.Filter capacitor 124 includes a seventh heat dissipation face. The seventh heat dissipation face is in thermal contact with an eighth face 219 of a junction part forming a third heat sink 221 for the filter capacitor 124. The thermal contact between the filter capacitor 124 and the eighth heat dissipation face is for example produced by means of a thermal paste or a thermal glue.

La capacité de filtrage 124 est par exemple un condensateur chimique cylindrique dont une extrémité forme la septième face de dissipation thermique. La septième face de dissipation thermique peut également comprendre tout ou partie de la surface cylindrique externe du condensateur chimique cylindrique.The filter capacitor 124 is for example a cylindrical chemical capacitor, one end of which forms the seventh heat dissipation face. The seventh heat dissipation face can also comprise all or part of the external cylindrical surface of the cylindrical chemical capacitor.

Le troisième dissipateur thermique 221 relie soit un premier dissipateur thermique 207 et un deuxième dissipateur thermique 208, soit deux deuxièmes dissipateurs thermiques 208.The third heat sink 221 connects either a first heat sink 207 and a second heat sink 208, or two second heat sinks 208.

Dans la variante de la figure 4 deux troisièmes dissipateurs thermiques 221 sont disposés chacun entre deux deuxièmes dissipateurs 208 des trois deuxièmes dissipateurs thermique 208 formant trois des côtés du premier polygone.In the variant of FIG. 4 two third heat sinks 221 are each arranged between two second heat sinks 208 of the three second heat sinks 208 forming three of the sides of the first polygon.

Les troisièmes dissipateurs thermiques 221 peuvent comprendre une pluralité de huitième faces 219 de manière à permettre le refroidissement d’une pluralité de capacités de filtrage 124.The third heat sinks 221 may comprise a plurality of eight faces 219 so as to allow the cooling of a plurality of filter capacitors 124.

Dans la variante de la figure 4 les deux troisièmes dissipateurs thermiques 221 comprennent chacun deux huitièmes faces 219.In the variant of Figure 4 the two third heat sinks 221 each comprise two eighth faces 219.

Un quatrième dissipateur thermique 222 peut être formé à une extrémité d’un premier dissipateur thermique 207 ou d’un deuxième dissipateur thermique 208. Le quatrième dissipateur thermique 222 comprend une huitième face 219 en contact thermique avec la septième face de dissipation thermique d’une capacité de filtrage 124.A fourth heat sink 222 may be formed at one end of a first heat sink 207 or a second heat sink 208. The fourth heat sink 222 includes an eighth face 219 in thermal contact with the seventh heat sink face of a filtering capacity 124.

Le quatrième dissipateur thermique 222 n’assure pas de jonction directe entre deux premiers dissipateurs thermiques 207 ou entre un premier dissipateur thermique 207 et un deuxième dissipateur thermique 208 ou entre deux deuxièmes dissipateurs thermiques 208. Cette absence de jonction directe est par exemple réalisée grâce à une fente 232 entre le quatrième dissipateur thermique et un premier dissipateur thermique 207 ou un deuxième dissipateur thermique 208.The fourth heat sink 222 does not ensure a direct junction between two first heat sinks 207 or between a first heat sink 207 and a second heat sink 208 or between two second heat sinks 208. This absence of direct junction is for example achieved thanks to a slot 232 between the fourth heat sink and a first heat sink 207 or a second heat sink 208.

La fente 232 permet de limiter le transfert de chaleur entre ce dernier premier dissipateur thermique 207 ou deuxième dissipateur thermique 208.The slot 232 makes it possible to limit the transfer of heat between this last first heat sink 207 or second heat sink 208.

La variante de la figure 4 comprend deux quatrièmes dissipateurs thermiques 222. Chacun des deux quatrièmes dissipateurs thermiques 222 est formé à l’extrémité d’un deuxième dissipateur thermique. Une fente 232 est réalisée entre chacun des deux quatrièmes dissipateurs thermiques et le premier dissipateur thermique adjacent au deuxième dissipateur thermique.The variant of Figure 4 includes two fourth heat sinks 222. Each of the two fourth heat sinks 222 is formed at the end of a second heat sink. A slot 232 is made between each of the two fourth heat sinks and the first heat sink adjacent to the second heat sink.

La variante de la figure 5 est similaire à la variante de la figure 4. Cependant dans la variante de la figure 5 les ailettes de refroidissement des premiers dissipateurs thermiques 207 et deuxièmes dissipateurs thermiques 208 ne sont pas situées dans le passage 228. Les modules électroniques de puissance 110 et les sous-modules du module électronique de commande 209 sont situés dans le passage 228.The variant of Figure 5 is similar to the variant of Figure 4. However in the variant of Figure 5 the cooling fins of the first heat sinks 207 and second heat sinks 208 are not located in the passage 228. The electronic modules 110 and the sub-modules of the electronic control module 209 are located in the passage 228.

Cette variante peut permettre une plus grande proximité entre les modules électroniques de puissance 110 et les sous-modules du module électronique de commande 209. Une telle proximité peut être avantageuse pour réaliser des connexions électriques entre les modules électroniques de puissance 110 et le module électronique de commande 209.This variant can allow greater proximity between the electronic power modules 110 and the sub-modules of the electronic control module 209. Such proximity can be advantageous for making electrical connections between the electronic power modules 110 and the electronic control module. command 209.

La figure 6 est une vue isométrique schématique des différents dissipateurs thermiques de la variante de la figure 5.Figure 6 is a schematic isometric view of the various heatsinks of the Figure 5 variant.

Le premier dissipateur thermique 207 et/ou le deuxième dissipateur thermique 208 peuvent être formés par continuité de matière dans un des paliers 201, 203 de la machine électrique 130, notamment dans le palier arrière 203. Par exemple le palier arrière 203, le premier dissipateur thermique 207 et le deuxième dissipateur thermique 208 sont réalisés d’une seule pièce par exemple dans un alliage d’aluminium.The first heat sink 207 and/or the second heat sink 208 can be formed by continuity of material in one of the bearings 201, 203 of the electric machine 130, in particular in the rear bearing 203. For example the rear bearing 203, the first heat sink thermal 207 and the second heat sink 208 are made in one piece, for example in an aluminum alloy.

Dans un autre mode de réalisation non représenté le premier dissipateur thermique 207 et le deuxième dissipateur thermique 208 sont réalisés d’une seule pièce en continuité de matière de manière à former un bloc de refroidissement. Le bloc de refroidissement est par exemple fixé sur le palier arrière par exemple grâce à une liaison vissée.In another embodiment not shown, the first heat sink 207 and the second heat sink 208 are made in one piece in continuity of material so as to form a cooling block. The cooling block is for example fixed to the rear bearing, for example by means of a screw connection.

Dans un autre mode de réalisation le premier dissipateur thermique 207 et le deuxième dissipateur thermique 208 sont indépendamment fixés sur le palier arrière par exemple grâce à des liaisons vissées.In another embodiment, the first heat sink 207 and the second heat sink 208 are independently fixed to the rear bearing, for example by means of screw connections.

Claims (15)

Système électronique (104), pour alimenter une machine électrique tournante (130) ayant un axe de rotation (A), comprenant :
  1. un module électronique de puissance (110) permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance (110) comprenant :
    1. une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance (110) avec le courant continu,
    2. une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante (130),
    3. une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance (110),
    4. une première face de dissipation thermique (225),
  2. un module électronique de commande (209) configuré pour générer le signal de commande,
  3. un premier dissipateur thermique (207), une troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) étant en contact thermique avec la première face de dissipation thermique (225) du module électronique de puissance (110), une cinquième face (229) du premier dissipateur thermique (207) étant opposée à la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207),
la première face de dissipation thermique (225) et la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) ayant une première génératrice formant un premier angle (213) strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation (A) notamment formant un premier angle (213) strictement supérieur à 0 degré et inférieur ou égal à 45 degrés avec l’axe de rotation (A).
Electronic system (104), for powering a rotating electrical machine (130) having an axis of rotation (A), comprising:
  1. a power electronic module (110) allowing the conversion of a direct current to an alternating current, the power electronic module (110) comprising:
    1. a first bus bar and a second bus bar enabling the electronic power module (110) to be supplied with direct current,
    2. a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine (130),
    3. a control pin receiving a control signal making it possible to drive the electronic power module (110),
    4. a first heat dissipation face (225),
  2. an electronic control module (209) configured to generate the control signal,
  3. a first heat sink (207), a third face (226) of the first heat sink (207) being in thermal contact with the first heat dissipation face (225) of the power electronic module (110), a fifth face (229) of the first heat sink (207) being opposite the third face (226) of the first heat sink (207),
the first heat dissipation face (225) and the third face (226) of the first heat sink (207) having a first generatrix forming a first angle (213) strictly greater than 0 degrees and strictly less than 90 degrees with the axis of rotation (A) in particular forming a first angle (213) strictly greater than 0 degrees and less than or equal to 45 degrees with the axis of rotation (A).
Système électronique (104) selon la revendication précédente dans lequel le module électronique de commande (209) comprend une deuxième face de dissipation thermique (227),
le système électronique (104) comprenant un deuxième dissipateur thermique (208), une quatrième face (230) du deuxième dissipateur thermique (208) étant en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique (227) du module électronique de commande (209), une sixième face (231) du deuxième dissipateur thermique (208) étant opposée à la quatrième face (230) du deuxième dissipateur thermique (208),
la deuxième face de dissipation thermique (227) et la quatrième face (230) du deuxième dissipateur thermique (208) ayant une deuxième génératrice formant un deuxième angle (212) strictement supérieur à 0 degré et strictement inférieur à 90 degrés avec l’axe de rotation (A) notamment formant un deuxième angle (212) strictement supérieur à 0 et inférieur ou égal à 45 degrés avec l’axe de rotation (A).
Electronic system (104) according to the preceding claim, in which the electronic control module (209) comprises a second heat dissipation face (227),
the electronic system (104) comprising a second heat sink (208), a fourth face (230) of the second heat sink (208) being in thermal contact with the second heat dissipation face (227) of the electronic control module (209) , a sixth face (231) of the second heat sink (208) being opposite the fourth face (230) of the second heat sink (208),
the second heat dissipation face (227) and the fourth face (230) of the second heat sink (208) having a second generatrix forming a second angle (212) strictly greater than 0 degrees and strictly less than 90 degrees with the axis of rotation (A) in particular forming a second angle (212) strictly greater than 0 and less than or equal to 45 degrees with the axis of rotation (A).
Système électronique (104), pour alimenter une machine électrique tournante (130) ayant un axe de rotation (A), comprenant :
  1. un module électronique de puissance (110) permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance (110) comprenant :
    1. une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance (110) avec le courant continu,
    2. une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante (130),
    3. une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance (110),
    4. une première face de dissipation thermique (225),
  2. un module électronique de commande (209) configuré pour générer le signal de commande et comprenant une deuxième face de dissipation thermique (227),
  3. un premier dissipateur thermique (207), une troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) étant en contact thermique avec la première face de dissipation thermique (225) du module électronique de puissance (110), une cinquième face (229) du premier dissipateur thermique (207) étant opposée à la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207),
  4. un deuxième dissipateur thermique (208), une quatrième face (230) du deuxième dissipateur thermique (208) étant en contact thermique avec la deuxième face de dissipation thermique (227) du module électronique de commande, une sixième face (231) du deuxième dissipateur thermique (208) étant opposée à la quatrième face du deuxième dissipateur thermique (208),
la première face de dissipation thermique (225), la deuxième face de dissipation thermique (227), la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) et la quatrième face (230) du deuxième dissipateur thermique (208) ayant une génératrice sensiblement parallèle à l’axe de rotation (A).
Electronic system (104), for powering a rotating electrical machine (130) having an axis of rotation (A), comprising:
  1. a power electronic module (110) allowing the conversion of a direct current to an alternating current, the power electronic module (110) comprising:
    1. a first bus bar and a second bus bar enabling the electronic power module (110) to be supplied with direct current,
    2. a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine (130),
    3. a control pin receiving a control signal making it possible to drive the electronic power module (110),
    4. a first heat dissipation face (225),
  2. an electronic control module (209) configured to generate the control signal and comprising a second heat dissipation face (227),
  3. a first heat sink (207), a third face (226) of the first heat sink (207) being in thermal contact with the first heat dissipation face (225) of the power electronic module (110), a fifth face (229) of the first heat sink (207) being opposite the third face (226) of the first heat sink (207),
  4. a second heat sink (208), a fourth face (230) of the second heat sink (208) being in thermal contact with the second heat sink face (227) of the electronic control module, a sixth face (231) of the second heat sink thermal (208) being opposite the fourth face of the second heat sink (208),
the first heat sink face (225), the second heat sink face (227), the third face (226) of the first heat sink (207) and the fourth face (230) of the second heat sink (208) having a generatrix substantially parallel to the axis of rotation (A).
Système électronique (104) selon l’une des revendications 2 et 3 dans lequel la cinquième face (229) du premier dissipateur thermique (207) comprend des premières ailettes de refroidissement (210) et/ou la sixième face (231) du deuxième dissipateur thermique (208) comprend des deuxièmes ailettes de refroidissement (211).Electronic system (104) according to one of Claims 2 and 3, in which the fifth face (229) of the first heat sink (207) comprises first cooling fins (210) and/or the sixth face (231) of the second heat sink heater (208) includes second cooling fins (211). Système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes comprenant une pluralité de modules électroniques de puissance (110) et de premiers dissipateurs thermiques (207).Electronic system (104) according to one of the preceding claims comprising a plurality of power electronic modules (110) and first heat sinks (207). Système électronique (104) selon l’une des revendications 2 à 5 dans lequel le module électronique de commande (209) comprend plusieurs sous modules électroniques comprenant chacun une deuxième face de dissipation thermique (227), le système électronique (104) comprenant un deuxième dissipateur thermique (208) pour chacun des sous modules électroniques, chacune des deuxièmes faces de dissipation thermique (227) étant respectivement en contact thermique avec une quatrième face (230) d’un deuxième dissipateur thermique (208).Electronic system (104) according to one of Claims 2 to 5, in which the electronic control module (209) comprises several electronic sub-modules each comprising a second heat dissipation face (227), the electronic system (104) comprising a second heat sink (208) for each of the electronic sub-modules, each of the second heat sink faces (227) being respectively in thermal contact with a fourth face (230) of a second heat sink (208). Système électronique (104) selon l’une des revendications 2 et 3 et selon l’une des revendications 5 et 6, dans lequel au moins deux dissipateurs thermiques parmi les premiers dissipateurs thermiques (207) et les deuxièmes dissipateurs thermiques (208) sont reliés par une partie de jonction (220) entre les au moins deux dissipateurs thermiques, la partie de jonction (220) étant en continuité de matière avec les au moins deux dissipateurs thermiques.Electronic system (104) according to one of claims 2 and 3 and according to one of claims 5 and 6, in which at least two heat sinks among the first heat sinks (207) and the second heat sinks (208) are connected by a junction part (220) between the at least two heat sinks, the junction part (220) being in continuity of material with the at least two heat sinks. Système électronique (104) selon la revendication précédente comprenant une capacité de filtrage (124), la capacité de filtrage (124) comprenant une septième face de dissipation thermique, la septième face de dissipation thermique étant en contact thermique avec une huitième face (219) de la partie de jonction (220), la partie de jonction formant un troisième dissipateur thermique (221).Electronic system (104) according to the preceding claim comprising a filter capacitor (124), the filter capacitor (124) comprising a seventh heat dissipation face, the seventh heat dissipation face being in thermal contact with an eighth face (219) of the junction part (220), the junction part forming a third heat sink (221). Système électronique (104) selon la revendication précédente dans lequel le troisième dissipateur thermique (221) relie soit un premier dissipateur thermique (207) et un deuxième dissipateur thermique (208), soit deux deuxièmes dissipateurs thermiques (208).Electronic system (104) according to the preceding claim, in which the third heat sink (221) connects either a first heat sink (207) and a second heat sink (208), or two second heat sinks (208). Système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la première face de dissipation thermique (225) et la troisième face (226) du premier dissipateur thermique (207) sont globalement planes.Electronic system (104) according to one of the preceding claims, in which the first heat dissipation face (225) and the third face (226) of the first heat sink (207) are generally planar. Système électronique (104) selon l’une des revendications 2 à 12 dans lequel la deuxième face de dissipation thermique (227) et la quatrième face (230) du deuxième dissipateur thermique (208) sont globalement planes.Electronic system (104) according to one of Claims 2 to 12, in which the second heat dissipation face (227) and the fourth face (230) of the second heat sink (208) are generally planar. Système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes dans lequel un passage (228) pour un fluide de refroidissement est formé entre au moins un premier dissipateur thermique (207) et/ou au moins un deuxième dissipateur thermique (208) et au moins un autre premier dissipateur thermique (207) et/ou au moins un autre deuxième dissipateur thermique (208).Electronic system (104) according to one of the preceding claims, in which a passage (228) for a cooling fluid is formed between at least a first heat sink (207) and/or at least a second heat sink (208) and at at least one other first heat sink (207) and/or at least one other second heat sink (208). Ensemble électrique (100) comprenant :
  1. une machine électrique tournante (130),
  2. un système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes.
Electrical assembly (100) including:
  1. a rotating electrical machine (130),
  2. an electronic system (104) according to one of the preceding claims.
Ensemble électrique (100) selon la revendication précédente et selon l’une des revendications 2 et 3 dans lequel la machine électrique tournante (130) comprend un palier (203), le premier dissipateur thermique (210) et/ou le deuxième dissipateur thermique (211) étant formés par continuité de matière dans le palier (203).Electrical assembly (100) according to the preceding claim and according to one of Claims 2 and 3, in which the rotating electrical machine (130) comprises a bearing (203), the first heat sink (210) and/or the second heat sink ( 211) being formed by continuity of material in the bearing (203). Ensemble électrique (100) selon l’une des revendications 13 et 14 prise en combinaison avec la revendication 11 dans lequel la machine électrique tournante (130) comprend un ventilateur (206), le fluide de refroidissement étant de l’air entrainé par le ventilateur (206).Electrical assembly (100) according to one of Claims 13 and 14 taken in combination with Claim 11, in which the rotating electrical machine (130) comprises a fan (206), the cooling fluid being air driven by the fan (206).
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