EP2436246A1 - Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif

Info

Publication number
EP2436246A1
EP2436246A1 EP10728835A EP10728835A EP2436246A1 EP 2436246 A1 EP2436246 A1 EP 2436246A1 EP 10728835 A EP10728835 A EP 10728835A EP 10728835 A EP10728835 A EP 10728835A EP 2436246 A1 EP2436246 A1 EP 2436246A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric
vehicle
cooling
sole
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10728835A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Antoine Grivaux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2436246A1 publication Critical patent/EP2436246A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254Cold plates transferring heat from heat source to coolant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric power transfer device for a motor vehicle and the electric or partially electric vehicle equipped with such a device.
  • the invention particularly aims to provide a modular device adapted to adapt to the number of power transfer circuits to be installed in the vehicle.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application for electric or partially electric vehicles.
  • Partially electric means a hybrid vehicle combining the use of a heat engine and an electric machine.
  • the invention can also be implemented with "plug-in" type hybrid vehicles that can be recharged on a power supply network in order to reduce fuel consumption.
  • All these electric vehicles comprise power transfer devices for controlling the transfer of electrical power between the various electrical components installed in these vehicles.
  • power transfer devices one can for example count, but not limited to:
  • one or more three-phase voltage inverters intended to control the transfer of electrical power between the electrical storage devices (for example batteries) and the electric motors or generators present in the vehicle; one or more continuous-type electrical converters; continuous, intended to transfer electrical energy from the batteries to the electrical consumers of the onboard network,
  • DC-DC converters used to transfer electrical energy between the different batteries or electrical storage devices installed in the vehicle, or
  • a battery charger used to recharge the traction batteries of the vehicle from a power supply network outside the vehicle.
  • the state of the art also includes integrated devices, grouping within the same body several of these transfer devices, so it is necessary to install a single member per vehicle. However, diversity is reported on this body, which has many variations and whose production costs are important.
  • the state of the art also comprises power transfer devices consisting of a cooling soleplate on one side of which electrical power components are arranged.
  • power transfer devices consisting of a cooling soleplate on one side of which electrical power components are arranged.
  • the present invention is intended to solve these adaptation problems by proposing a modular power transfer device for electric traction vehicle or partially electric, with reduced cost and space.
  • the transfer device comprises a cooling soleplate capable of receiving electrical circuits on two of its opposite faces. Through holes are formed in the soleplate to introduce springs for electrically connecting contact areas of at least two electrical circuits positioned from and other of the cooling soleplate.
  • the invention therefore relates to a power transfer device for an electric or partially electric vehicle intended to be installed between an electrical energy storage device of the vehicle and an electrical consumer component or electrical energy supplier, or between two storage devices. of electrical energy, characterized in that it comprises:
  • a cooling soleplate capable of carrying electrical power circuits on two of its opposite faces with respect to each other, through orifices provided in said cooling soleplate, and
  • the conductive elastic elements are springs.
  • it further comprises spacers of insulating material positioned inside the orifices of the sole around the elastic elements.
  • the cooling soleplate has a recess inside which circulates a cooling liquid, the orifices being formed in a non-recessed area of the cooling soleplate.
  • the electrical circuits of one of the two faces comprise connection terminals intended to be connected to electrical components outside the device.
  • it comprises two insulating covers positioned on either side of the soleplate to protect the electrical circuits of the power transfer device.
  • it comprises pins located in a connection zone formed in one or the other of the protective covers, these pins being positioned opposite the terminals in order to render terminals accessible from outside the transfer device.
  • the electrical circuits carried by one of the faces of the cooling soleplate form - a first inverter intended to power an electric traction machine of the vehicle,
  • a second inverter intended to feed a generator associated with a heat engine, as well as
  • the electrical circuits of the other side of the cooling plate forming a charger for recharging the storage device from the mains voltage.
  • the electric circuits carried by one of the faces of the cooling soleplate form a single power inverter intended to power an electric traction machine of the vehicle
  • a DC-DC converter for supplying the vehicle's low-voltage onboard network, -
  • the electrical circuits of the other side of the cooling plate forming a charger for recharging the storage device from the mains voltage.
  • the invention further relates to an electric or partially electric vehicle with a power transfer device according to the invention.
  • Figure 1 a schematic representation in three dimensions of a power transfer device according to the invention
  • Figure 2 is a top view of the cooling plate of the power transfer device according to the invention.
  • Figure 3 is a side view of a through contact formed between two circuits positioned on two opposite faces of the cooling sole of the transfer device according to the invention.
  • the device 100 of electric power transfer object of the present invention is intended to be installed inside an electric or partially electric vehicle between an energy storage device and an energy-consuming electrical component, such as an electric machine operating in engine mode or an on-board network, or an electrical energy supply component, such as an electric machine operating in generator mode.
  • the device 100 can also be installed between two electrical energy storage devices. [028].
  • This device 100 comprises a sole 1 of metal cooling provided with connectors 2 and 3 for circulating a cooling fluid inside a recess 1 .1 formed in the sole 1 shown in Figure 2.
  • the sole 1 a intended to dissipate the heat produced by the electrical circuits 4, 5 of the device 100.
  • the sole 1 is devoid of recess 1.1.
  • connection terminals 8 intended to be connected to external electrical components.
  • These terminals 8 are accessible from the outside by means of pins 9 arranged in a recessed connection zone 10 formed in one or the other of the two covers 6 or 7, these pins 9 being positioned in front of the terminals 8 of connection .
  • pins 9 are made facing the terminals 8 in the connection zone 10, the pins 9 then being associated with the connection terminals 8.
  • this sole 1 also comprises a non-recessed area 12 in which are made through apertures 13.
  • an insulating spacer 16 of the same shape as that of the orifices 13, for example of cylindrical shape.
  • An electrically conductive spring 17 is positioned inside the spacer 16, this spring 17 providing electrical contact between two contact zones 15 of two electrical circuits 4 and 5 respectively disposed on the upper and lower face of the sole 1 of cooling.
  • the spring 17 exerts a pressure force allowing keep the electrical contact constant despite the expansion of the baseplate 1 due to temperature variations.
  • the spring 17 can of course be replaced by any other elastic element that can provide an electrical connection between the two contact zones 15 of the circuits 4 and 5 while allowing the effect of the expansion of the sole 1 to be compensated.
  • the through connections made by means of the springs 17 are used for example to distribute the supply voltage from the batteries to the circuits 4, 5 located on both sides of the sole 1. These connections 17 are not exposed to the environment and Therefore, they can safely accept large voltages. Other connection orifices 13 may allow the circuits 4, 5 to exchange control information necessary for the proper operation of the transfer device 100.
  • the invention makes it possible to ensure the modularity of the power transfer device 100, by using a standard cooling soleplate 1, standardized covers 6 and 7, as well as possibly standardized electrical circuits on one of the faces, by making the orifices 13 through and the contacts corresponding to the means of the springs 17 between the components 4, 5 of the two faces.
  • the advantage of the invention is thus to be able to use the two faces 1 .2, 1, 3 of the sole 1 so that the transfer device 100 can accommodate a large number of power circuits 4, 5 electric.
  • the power transfer device 100 accommodates a reduced number of circuits 4, 5 only one of the two faces 1.2 or 1.3 on which the corresponding 4 or 5 electrical circuits are arranged is used.
  • the orifices 13 are then closed by hermetic plugs.
  • Figure 4 shows the integration of the transfer device 100 according to the invention inside a hybrid vehicle. More specifically, this vehicle 20 comprises a thermal engine 23 ensuring the traction of the front axle of the vehicle. This motor 23 is associated with a generator 24. Furthermore, the vehicle 20 comprises an electric machine 27 providing traction of the rear axle and a low voltage edge network 29. [037]. The elements 24, 27 and 29 are connected to a battery 31 via the transfer device 100 according to the invention. For the hybrid vehicle 20, only one of the faces 1.2 of the sole 1 of the device 100 is used to receive a first inverter supplying the electric machine 27, a second inverter supplying the generator 24, and a DC-DC converter supplying the network. 29 on board.
  • a charger is installed on the other face 1.3 of the soleplate 1. associated with the connector 33 to recharge the battery 31 from the mains voltage, the first face 1.2 of the sole 1 cooling being identical to the hybrid model.
  • the diversity associated with the various power transfer systems does not generate a large number of variants at the constituent parts of the transfer device 100.
  • the invention makes it possible to configure a multiplicity of variants of transfer devices from a reduced number of components arranged around the same sole 1 cooling.

Abstract

La présente invention concerne essentiellement un dispositif (100) de transfert de puissance pour véhicule électrique ou partiellement électrique destiné à être installé entre un dispositif de stockage d'énergie électrique du véhicule et un composant électrique consommateur ou fournisseur d'énergie électrique. Ce dispositif (100) comporte une semelle (1) métallique de refroidissement apte à porter des circuits (4, 5) électriques sur deux de ses faces opposées l'une par rapport à l'autre. Selon l'invention, des orifices sont ménagés dans la semelle (1) pour y introduire des ressorts (17) permettant de relier électriquement des zones (15) de contact d'au moins deux circuits (4, 5) électriques positionnés de part et d'autre de la semelle (1) de refroidissement. L'invention concerne également un véhicule automobile électrique ou partiellement électrique (20) équipé d'un tel dispositif.

Description

DISPOSITIF DE TRANSFERT DE PUISSANCE ELECTRIQUE POUR
VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE ELECTRIQUE OU PARTIELLEMENT ELECTRIQUE EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF
[001]. La présente invention concerne un dispositif de transfert de puissance électrique pour véhicule automobile et le véhicule électrique ou partiellement électrique équipé d'un tel dispositif. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif modulaire apte à s'adapter au nombre de circuits de transfert de puissance à installer dans le véhicule.
[002]. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour les véhicules électriques ou partiellement électriques. Par partiellement électrique, on entend un véhicule hybride combinant l'utilisation d'un moteur thermique et d'une machine électrique.
L'invention peut également être mise en œuvre avec des véhicules hybrides de type « plugin » qu'il est possible de recharger sur un réseau d'alimentation électrique afin d'en diminuer la consommation de carburant.
[003]. Tous ces véhicules électriques comportent des dispositifs de transfert de puissance destinés à contrôler les transferts de puissance électrique entre les différents organes électriques installés dans ces véhicules. Parmi ces dispositifs de transfert de puissance, on peut par exemple compter, de façon non limitative :
- un ou plusieurs onduleurs de tension triphasés, destinés à contrôler le transfert de puissance électrique entre les dispositifs de stockage électrique (par exemple des batteries) et les moteurs ou générateurs électriques présents dans le véhicule, - un ou plusieurs convertisseurs électriques de type continu-continu, destinés à transférer de l'énergie électrique depuis les batteries vers les consommateurs électriques du réseau de bord,
- un ou plusieurs convertisseurs électriques de type continu-continu, utilisés pour transférer de l'énergie électrique entre les différentes batteries ou stockeurs électriques installés à bord du véhicule, ou
- un chargeur de batterie utilisé pour recharger les batteries de traction du véhicule à partir d'un réseau d'alimentation extérieur au véhicule.
[004]. Suivant la nature du véh icule (hybride, hybride plug-in, ou électrique), certains de ces dispositifs sont ou non installés dans le véhicule de sorte qu'il existe une pluralité de configurations possibles de dispositifs de transfert de puissance. Il est bien connu que cette pluralité de configurations génère une diversité importante au niveau de ces dispositifs de transfert de puissance.
[005]. Pour résoudre ce problème de diversité, l'état de l'art connaît l'emploi de dispositifs individuels, installés ou non dans le véhicule selon le système mis en oeuvre. Cette solution est à la fois onéreuse et volumineuse du fait de la multiplicité d'organes à installer.
[006]. L'état de l'art comprend également des dispositifs intégrés, regroupant au sein du même organe plusieurs de ces dispositifs de transfert, de sorte qu'il est nécessaire d'installer un seul organe par véhicule. En revanche, la diversité est reportée sur cet organe, qui comporte de nombreuses variantes et dont les coûts de production sont donc importants.
[007]. L'état de l'art comprend aussi des dispositifs de transfert de puissance, constitués d'une semelle de refroidissement sur une face de laquelle sont disposés des composants électriques de puissance. Lorsqu'il est nécessaire de regrouper plusieurs dispositifs de transfert de puissance sur une seule semelle, il est nécessaire de modifier les dimensions de la semelle afin que la surface soit suffisante pour accueillir l'ensemble des composants à refroidir. Ainsi, la production de variantes pour un dispositif intégré de transfert de puissance requiert, pour chaque variante, l'usinage de semelles spécifiques, ce qui occasionne des coûts de production accrus.
[008]. La présente invention a notamment pour but de résoudre ces problèmes d'adaptation en proposant un dispositif modulaire de transfert de puissance pour véhicule à traction électrique ou partiellement électrique, offrant un coût et un encombrement réduits.
[009]. A cet effet, le dispositif de transfert selon l'invention comporte une semelle de refroidissement apte à recevoir des circuits électriques sur deux de ses faces opposées. Des orifices traversants sont ménagés dans la semelle pour y introduire des ressorts permettant de relier électriquement des zones de contact d'au moins deux circuits électriques positionnés de part et d'autre de la semelle de refroidissement.
[010]. L'invention concerne donc un dispositif de transfert de puissance pour véhicule électrique ou partiellement électrique destiné à être installé entre un dispositif de stockage d'énergie électrique du véhicule et un composant électrique consommateur ou fournisseur d'énergie électrique, ou entre deux dispositifs de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une semelle de refroidissement apte à porter des circuits électriques de puissance sur deux de ses faces opposées l'une par rapport à l'autre, - des orifices traversants ménagés dans ladite semelle de refroidissement, et
- des éléments élastiques conducteurs positionnés à l'intérieur des orifices pour relier électriquement des zones de contact d'au moins deux circuits électriques positionnés de part et d'autre de la semelle de refroidissement.
[011]. Selon une réalisation, les éléments élastiques conducteurs sont des ressorts.
[012]. Selon une réalisation, il comporte en outre des entretoises en matériau isolant positionnées à l'intérieur des orifices de la semelle autour des éléments élastiques.
[013]. Selon une réalisation, la semelle de refroidissement comporte un évidement à l'intérieur duquel circule un liquide de refroidissement, les orifices étant ménagés dans une zone non évidée de la semelle de refroidissement.
[014]. Selon une réalisation, les circuits électriques de l'une des deux faces comportent des bornes de connexion destinées à être reliées à des composants électriques extérieurs au dispositif.
[015]. Selon une réalisation, il comporte deux couvercles isolants positionnés de part et d'autre de la semelle pour protéger les circuits électriques du dispositif de transfert de puissance.
[016]. Selon une réalisation, il comporte des broches situées dans une zone de connexion ménagée dans l'un ou l'autre des couvercles de protection, ces broches étant positionnées en face des bornes afin de rendre les bornes accessibles depuis l'extérieur du dispositif de transfert.
[017]. Selon une réalisation, lorsqu'il est destiné à être mis en oeuvre avec un véhicule hybride, les circuits électriques portés par une des faces de la semelle de refroidissement forment - un premier onduleur destiné à alimenter une machine électrique de traction du véhicule,
- un deuxième onduleur destiné à alimenter une génératrice associé à un moteur thermique, ainsi que
- un convertisseur continu-continu destiné à alimenter le réseau de bord basse tension du véhicule,
- l'autre face de la semelle de refroidissement étant alors dépourvue de circuit électrique, les orifices de la semelle de refroidissement étant alors obturés par des bouchons hermétiques.
[018]. Selon une réalisation, lorsqu'il est destiné à être mis en oeuvre avec un véhicule hybride de type plugin,
- les circu its électriques portés par une des faces de la semelle de refroidissement forment
- un onduleur destiné à alimenter une machine électrique de traction du véhicule, - un onduleur destiné à alimenter la génératrice, ainsi que
- un convertisseur continu-continu destiné à alimenter le réseau de bord basse tension du véhicule,
- les circuits électriques de l'autre face de la semelle de refroidissement formant un chargeur permettant de recharger le dispositif de stockage depuis la tension du secteur.
[019]. Selon une réalisation, lorsqu'il est destiné à être mis en œuvre avec un véhicule électrique,
- les circu its électriques portés par une des faces de la semelle de refroidissement forment - un seul onduleur de puissance destiné à alimenter une machine électrique de traction du véhicule, et
- un convertisseur continu-continu destiné à alimenter le réseau de bord basse tension du véhicule, - les circuits électriques de l'autre face de la semelle de refroidissement formant un chargeur permettant de recharger le dispositif de stockage depuis la tension du secteur.
[020]. L' invention concerne en outre un véh icule électrique ou partiellement électrique équipé d'un dispositif de transfert de puissance selon l'invention.
[021]. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent :
[022]. Figure 1 : une représentation schématique en trois dimensions d'un dispositif de transfert de puissance selon l'invention ;
[023]. Figure 2 : une vue de haut de la semelle de refroidissement du dispositif de transfert de puissance selon l'invention ;
[024]. Figure 3 : une vue de côté d'un contact traversant réalisé entre deux circuits positionnés sur deux faces opposées de la semelle de refroidissement du dispositif de transfert selon l'invention ;
[025]. Figure 4 : une représentation schématique d'un véhicule hybride ou hybride de type plug-in comportant un dispositif de transfert selon l'invention.
[026]. Les éléments identiques conservent la même référence d'une figure à l'autre.
[027]. Le dispositif 100 de transfert de puissance électrique objet de la présente invention est destiné à être installé à l'intérieur d'un véhicule électrique ou partiellement électrique entre un dispositif de stockage d'énergie et un composant électrique consommateur d'énergie, tel qu'une machine électrique fonctionnant en mode moteur ou un réseau de bord, ou un composant électrique fournisseur d'énergie, tel qu'une machine électrique fonctionnant en mode générateur. Le dispositif 100 peut également être installé entre deux dispositifs de stockage d'énergie électrique. [028]. Ce dispositif 100 comporte une semelle 1 de refroidissement métallique munie de raccords 2 et 3 permettant de faire circuler un fluide de refroidissement à l'intérieur d'un évidement 1 .1 ménagé dans la semelle 1 montré sur la Figure 2. La semelle 1 a pour but de dissiper la chaleur produite par les circuits électriques 4, 5 du dispositif 100. En variante, la semelle 1 est dépourvue d'évidement 1.1.
[029]. Sur chacune des deux faces 1 .2, 1 .3 de cette semelle 1 sont disposés les circuits 4 et 5 électriques de puissance. Ces circuits 4, 5 sont situés de préférence directement au contact de la semelle 1 . Les cartes de connexion (non représentées) qu'ils comportent éventuellement ne se situent pas sous la semelle 1 mais du même côté que les circuits que ces cartes connectent entre eux.
[030]. Par ailleurs, deux couvercles isolants 6 et 7 sont positionnés de part et d'autre de la semelle 1 pour assurer la protection des circuits 4, 5 vis- à-vis de l'environnement extérieur. Les circuits électriques 4, 5 de l'une des deux faces 1.2, 1.3 comportent des bornes 8 de connexion destinées à être reliées à d es composants électriques extérieurs. Ces bornes 8 sont accessibles depuis l'extérieur au moyen de broches 9 disposées dans une zone de connexion 10 évidée ménagée dans l'un ou l'autre des deux couvercles 6 ou 7, ces broches 9 étant positionnées en face des bornes 8 de connexion. En variante, on réalise uniquement des ouvertures en regard des bornes 8 dans la zone 10 de connexion, les broches 9 étant alors associées aux bornes 8 de connexion.
[031]. Com me montré su r la Fig u re 2 , cette semelle 1 comporte également une zone non évidée 12 dans laquelle sont pratiqués des orifices 13 traversants. Dans chacun de ces orifices 13 est insérée de préférence une entretoise 16 isolante de même forme que celle des orifices 13, par exemple de forme cylindrique.
[032]. Un ressort 17 électriquement conducteur est positionné à l'intérieur de l'entretoise 16, ce ressort 17 assurant un contact électrique entre deux zones 15 de contact de deux circuits électriques 4 et 5 disposés respectivement sur la face supérieure et inférieure de la semelle 1 de refroidissement. Le ressort 17 exerce une force de pression permettant de maintenir le contact électrique de façon constante malgré la dilatation de la semelle 1 due aux variations de température. En variante, le ressort 17 peut bien entendu être remplacé par tout autre élément élastique pouvant assurer une connexion électrique entre les deux zones de contact 15 des circuits 4 et 5 tout en permettant de compenser l'effet de la dilatation de la semelle 1.
[033]. Les connexions traversantes réalisées au moyen des ressorts 17 sont utilisées par exemple pour distribuer la tension d'alimentation en provenance des batteries aux circuits 4, 5 situés des deux côtés de la semelle 1. Ces connexions 17 ne sont pas exposées à l'environnement et peuvent donc sans risque accepter des tensions électriques de valeurs importantes. D'autres orifices 13 de connexion peuvent permettre aux circuits 4 , 5 d'échanger des informations de contrôle nécessaires au bon fonctionnement du dispositif de transfert 100.
[034]. L'invention permet d'assurer la modularité du dispositif 100 de transfert de puissance, en utilisant une semelle 1 de refroidissement standardisée, des capots 6 et 7 standardisés, ainsi qu'éventuellement des circuits électriques standardisés sur une des faces, en réalisant les orifices 13 traversants et les contacts correspondant au moyens des ressorts 17 entre les composants 4, 5 des deux faces.
[035]. L'intérêt de l'invention est ainsi de pouvoir utiliser les deux faces 1 .2, 1 .3 de la semelle 1 pour que le dispositif de transfert 100 puisse accueillir un nombre élevé de circuits 4, 5 électriques de puissance. En variante, lorsque le dispositif 100 de transfert de puissance accueille un nombre réduit de circuits 4, 5, on utilise une seule des deux faces 1.2 ou 1.3 sur laquelle on dispose les circuits 4 ou 5 électriques correspondants. Les orifices 13 sont alors obturés par des bouchons hermétiques.
[036]. La Figure 4 montre l'intégration du dispositif 100 de transfert selon l'invention à l'intérieur d'un véhicule 20 hybride. Plus précisément, ce véhicule 20 comporte un moteur 23 thermique assurant la traction du train avant du véhicule. Ce moteur 23 est associé à une génératrice 24. Par ailleurs, le véhicule 20 comporte une machine 27 électrique assurant la traction du train arrière ainsi qu'un réseau 29 de bord basse tension. [037]. Les éléments 24, 27 et 29 sont mis en relation avec une batterie 31 par l'intermédiaire du dispositif 100 de transfert selon l'invention. Pour le véhicule hybride 20, une seule des faces 1.2 de la semelle 1 du dispositif 100 est utilisée pour accueillir un premier onduleur alimentant la machine 27 électrique, un deuxième onduleur alimentant la génératrice 24, ainsi qu'un convertisseur continu-continu alimentant le réseau 29 de bord.
[038]. Lorsque l'invention est mise en œuvre avec un véhicule hybride de type plugin comprenant un connecteur 33 représenté en pointillé sur la Figure 4 susceptible d'être connecté au réseau électrique domestique, on installe sur l'autre face 1.3 de la semelle 1 un chargeur associé au connecteur 33 permettant de recharger la batterie 31 depuis la tension du secteur, la première face 1.2 de la semelle 1 de refroidissement étant identique au modèle hybride.
[039]. Lorsque l'invention est mise en œuvre avec un véhicule électrique (dans ce cas le véhicule est dépourvu de moteur 23 thermique et de génératrice 24), on remplace les deux onduleurs par un seul onduleur de puissance supérieure afin d'alimenter la machine 27 électrique. Le reste du dispositif 100 est identique à celui du modèle hybride plugin.
[040]. On constate donc que la diversité liée aux différents systèmes de transfert de puissance ne génère pas un grand nombre de variantes au niveau des pièces constitutives du dispositif de transfert 100. Autrement dit, on constate que l'invention permet de configurer une multiplicité de variantes de dispositifs de transfert à partir d'un nombre réduit de composants agencés autour de la même semelle 1 de refroidissement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (100) de transfert de puissance pour véhicule électrique ou partiellement électrique (20) destiné à être installé entre un dispositif (31 ) de stockage d'énergie électrique du véhicule et un composant électrique (24, 27, 29) consommateur ou fournisseur d'énergie électrique, ou entre deux dispositifs de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une semelle (1 ) de refroidissement apte à porter des circuits (4, 5) électriques de puissance sur deux de ses faces opposées l'une par rapport à l'autre,
- des orifices (13) traversants ménagés dans ladite semelle (1 ) de refroidissement, et
- des éléments élastiques (17) conducteurs positionnés à l'intérieur des orifices (13) pour relier électriquement des zones (15) de contact d'au moins deux circuits (4, 5) électriques positionnés de part et d'autre de la semelle (1 ) de refroidissement.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les éléments élastiques (17) conducteurs sont des ressorts.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des entretoises (16) en matériau isolant positionnées à l'intérieur des orifices (13) de la semelle (1 ) autour des éléments élastiques (17).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la semelle (1 ) de refroidissement comporte un évidement (11 ) à l'intérieur duquel circule un liquide de refroidissement, les orifices (13) étant ménagés dans une zone non évidée de la semelle (1 ) de refroidissement.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les circuits électriques (4, 5) de l'une des deux faces (1.2, 1.3) comportent des bornes (8) de connexion destinées à être reliées à des composants électriques extérieurs au dispositif (100).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il comporte deux couvercles isolants (6, 7) positionnés de part et d'autre de la semelle (1 ) pour protéger les circuits électriques (4, 5) du dispositif de transfert de puissance.
7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte des broches (9) situées dans une zone de connexion (10) ménagée dans l'un ou l'autre des couvercles (6, 7) de protection, ces broches (9) étant positionnées en face des bornes (8) afin de rendre les bornes (8) accessibles depuis l'extérieur du dispositif (100) de transfert.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lorsqu'il est destiné à être mis en oeuvre avec un véhicule (20) hybride, les circuits (4) électriques portés par une des faces (1.2) de la semelle (1 ) de refroidissement forment
- un premier onduleur destiné à alimenter une machine (27) électrique de traction du véhicule,
- un deuxième onduleur destiné à alimenter une génératrice (24) associé à un moteur (23) thermique, ainsi que
- un convertisseur continu-continu destiné à alimenter le réseau (29) de bord basse tension du véhicule,
- l'autre face de la semelle (1 ) de refroidissement étant alors dépourvue de circuit électrique, les orifices (13) de la semelle (1 ) de refroidissement étant alors obturés par des bouchons hermétiques.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lorsqu'il est destiné à être mis en oeuvre avec un véhicule hybride de type plugin, - les circuits (4) électriques portés par une des faces (1.2) de la semelle (1 ) de refroidissement forment
- un onduleur destiné à alimenter une machine (27) électrique de traction du véhicule,
- un onduleur destiné à alimenter la génératrice (24), ainsi que - un convertisseur continu-continu destiné à alimenter le réseau (29) de bord basse tension du véhicule,
- les circuits (5) électriques de l'autre face (1.3) de la semelle (1 ) de refroidissement formant un chargeur permettant de recharger le dispositif (31 ) de stockage depuis la tension du secteur.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lorsqu'il est destiné à être mis en œuvre avec un véhicule électrique,
- les circuits (4) électriques portés par une des faces (1.2) de la semelle (1 ) de refroidissement forment - un seul onduleur de puissance destiné à alimenter une machine (27) électrique de traction du véhicule, et
- un convertisseur continu-continu destiné à alimenter le réseau (29) de bord basse tension du véhicule,
- les circuits (5) électriques de l'autre face (1.3) de la semelle (1 ) de refroidissement formant un chargeur permettant de recharger le dispositif
(31 ) de stockage depuis la tension du secteur.
11. Véhicule électrique ou partiellement électrique (20) équipé d'un dispositif de transfert de puissance selon l'une des revendications 1 à 10.
EP10728835A 2009-05-29 2010-05-27 Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif Withdrawn EP2436246A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0953580A FR2946220B1 (fr) 2009-05-29 2009-05-29 Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif
PCT/FR2010/051027 WO2010136730A1 (fr) 2009-05-29 2010-05-27 Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2436246A1 true EP2436246A1 (fr) 2012-04-04

Family

ID=41435441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10728835A Withdrawn EP2436246A1 (fr) 2009-05-29 2010-05-27 Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2436246A1 (fr)
JP (1) JP2012528562A (fr)
CN (1) CN102461356B (fr)
FR (1) FR2946220B1 (fr)
WO (1) WO2010136730A1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5970870B2 (ja) * 2012-03-06 2016-08-17 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の電気部品取り付け構造
JP5919419B1 (ja) * 2015-05-18 2016-05-18 カルソニックカンセイ株式会社 電力変換装置
WO2016186102A1 (fr) 2015-05-18 2016-11-24 カルソニックカンセイ株式会社 Dispositif de conversion de puissance
JP5919421B1 (ja) * 2015-05-18 2016-05-18 カルソニックカンセイ株式会社 電力変換装置
CN208232844U (zh) * 2018-02-28 2018-12-14 蔚来汽车有限公司 流体冷却装置、电池存储架和电池操作平台

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2827115B1 (fr) * 2001-07-06 2003-09-05 Alstom Coffre pour convertisseur de puissance
FR2835392B1 (fr) * 2002-01-31 2005-07-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Convertisseur statique d'energie pour l'alimentation d'une machine electrique dans un vehicule
DE10311644A1 (de) * 2003-03-14 2004-09-23 Daimlerchrysler Ag Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
US7074051B2 (en) * 2004-02-17 2006-07-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for electrically interconnecting boards
US7210304B2 (en) * 2005-02-09 2007-05-01 General Motors Corporation Cooling arrangements for integrated electric motor-inverters
ES2297645T3 (es) * 2005-10-12 2008-05-01 Nexans Dispositivo de refrigeracion para un automovil con un accionamiento constituido por dos motores.
DE102007014387A1 (de) * 2007-03-26 2008-10-02 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Anordnungen für und Verfahren zur Phasenzustandsänderungskühlung von Leistungselektronik
CA2687060C (fr) * 2007-05-10 2019-01-22 Auckland Uniservices Limited Vehicule electrique a multiples sources d'energie
CN201113910Y (zh) * 2007-08-29 2008-09-10 比亚迪股份有限公司 用于混合动力汽车的电机控制器
US7789794B2 (en) * 2007-10-23 2010-09-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling a propulsion system of an alternatively powered vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010136730A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102461356A (zh) 2012-05-16
FR2946220A1 (fr) 2010-12-03
FR2946220B1 (fr) 2011-05-20
CN102461356B (zh) 2014-12-24
JP2012528562A (ja) 2012-11-12
WO2010136730A1 (fr) 2010-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1861889B1 (fr) Dispositif d'alimentation electrique pour vehicule automobile
EP2436246A1 (fr) Dispositif de transfert de puissance electrique pour vehicule automobile et vehicule electrique ou partiellement electrique equipe d'un tel dispositif
EP2794357B1 (fr) Vehicule hybride hydraulique a stockeur d'energie electrique implante de maniere optimisee
WO2011134824A2 (fr) Coffre a batterie pour vehicule electrique ou hydride et procede de montage sur le vehicule
EP0343055A1 (fr) Chargeur automatique apte à charger plusieurs batteries
FR3007896A1 (fr) Module de batterie pour vehicule electrique ou hybride integrant un echangeur de chaleur
FR2731845A1 (fr) Batteries, plus particulierement pour emploi dans les vehicules et les bateaux
FR2903060A1 (fr) Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile equipe de moyens de refroidissement regules
FR2970456A1 (fr) Engin ferroviaire comprenant au moins un module extractible de batteries.
EP2303629A2 (fr) Dispositif de recharge d'un systeme de stockage comportant deux elements de stockage et procedes d'utilisation d'un tel dispositif de recharge associes
FR2662121A1 (fr) Dispositif pour l'alimentation en energie electrique d'un vehicule.
EP0323335B1 (fr) Valise polyvalente
US20190089017A1 (en) Signal connector for a battery module
FR2947674A1 (fr) Support de connecteur
WO2020165517A1 (fr) Unité de batterie et véhicule automobile équipé d'au moins une telle unité
EP3727944B1 (fr) Pièce de conduction électrique pour ensemble électrique
EP3981056B1 (fr) Dispositif et systeme rechargeables de stockage d'energie electrique, vehicule et installation munis d'un tel systeme
EP2477253A1 (fr) Dispositif de réception d'une pluralité de batterie
FR3047448B1 (fr) Systeme de distribution d’energie electrique pour vehicule automobile
FR3108208A1 (fr) Bloc batterie securise pour eviter une production d'hydrogene en cas d'intrusion de liquide a base d'eau
EP3667688B1 (fr) Ensemble électrique comprenant un élement capacitif
FR2961441A1 (fr) Vehicule equipe d'une unite de stockage d'energie electrique et unite de stockage d'energie electrique pour vehicule
WO2023152099A1 (fr) Borne de charge pour véhicule hybride ou électrique
FR3123850A1 (fr) Dispositif de stockage d’une rallonge electrique comprenant une protection de carrosserie
FR3043860A1 (fr) Dispositif convertisseur de tension pour des signaux haute tension.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20111114

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130501