EP3973628A1 - Systeme electronique de controle pour machine electrique et ensemble electrique - Google Patents

Systeme electronique de controle pour machine electrique et ensemble electrique

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EP3973628A1
EP3973628A1 EP20724835.2A EP20724835A EP3973628A1 EP 3973628 A1 EP3973628 A1 EP 3973628A1 EP 20724835 A EP20724835 A EP 20724835A EP 3973628 A1 EP3973628 A1 EP 3973628A1
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EP
European Patent Office
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electronic
assembly
control
sub
trace
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Pending
Application number
EP20724835.2A
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German (de)
English (en)
Inventor
Romain HENNEGUET
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Filing date
Publication date
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    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20945—Thermal management, e.g. inverter temperature control
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    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Definitions

  • the invention relates to an electronic control system for an electric machine as well as to an electric assembly comprising such an electronic system and an electric machine.
  • an electronic control system for an electric machine comprises:
  • an electronic power module allowing the conversion of a direct current to an alternating current
  • the electronic power module comprising:
  • control pin receiving a control signal making it possible to control the electronic power module
  • an electronic control module separate from the electronic power module and configured to generate the control signal.
  • French patent application n ° 1855045 proposes to measure this temperature using a temperature sensor, for example a thermistor, carried by the electronic card of the electronic control module, the heat of the power electronic components being conducted towards the temperature sensor. by an electrical conductor connected to one of the bus bars or the control pin.
  • a temperature sensor for example a thermistor
  • the temperature sensor is remote from the power electronic component whose temperature is to be known. The accuracy of the temperature measurement is therefore reduced due to heat losses between the electronic power component and the temperature sensor.
  • the power electronic module manufacturing process can make it difficult or even impossible to integrate the temperature sensor into the power electronic module. This is particularly the case when the power electronic module is made with TML type technology (Transfer Molded Leadframe in French) where an electrical insulator is overmolded on the bus bars, the pin of control and electronic power component.
  • the electrical insulation is for example a thermosetting resin of the epoxy type.
  • interconnector separate from the power electronic module to connect the third bus bar of the power electronic module to the phase winding of the rotating electrical machine.
  • Such an interconnector is presented in patent application FR3068564 A1.
  • the interconnector comprises a conductive part electrically connecting the third bus bar to the phase winding of the rotating electrical machine as well as a magnetic toroid.
  • the magnetic toroid surrounds the conductive part.
  • the torus has a notch in which a hall effect sensor can be placed.
  • a voltage dependent on the magnetic field is generated by the current flowing through the conductive part.
  • the interconnector may further include a housing molded onto the conductive part and the toroid. The use of such an interconnector makes it possible to simplify the power electronic module and the manufacture of the power electronic module.
  • the present invention aims to eliminate all or part of these drawbacks.
  • the invention relates to an electronic system comprising:
  • an electronic power module allowing the conversion of a direct current to an alternating current
  • the electronic power module comprising:
  • a third bus bar capable of supplying a phase winding of a rotating electrical machine, - a control pin receiving a control signal making it possible to control the electronic power module,
  • first electronic sub-assembly comprising at least a first trace and at least one electronic control component, at least one electronic control component being electrically connected to at least a first trace
  • a second electronic sub-assembly distinct from the first electronic sub-assembly and comprising an electronic control device making it possible to generate the control signal and / or an electronic measuring device making it possible to measure an operating parameter of the electronic power module
  • the second electronic sub-assembly being connected to the first electronic sub-assembly by a first control pin.
  • an electronic control module comprising such a second electronic sub-assembly can make it possible to bring the electronic control device which generates the control signal of the electronic power module closer together. Thus it is possible to shorten the length of the electrical connections between the electronic control device and the electronic power module. This can help reduce
  • An exemplary embodiment of a first electronic sub-assembly separate from a second electronic sub-assembly is obtained for example by providing for the first electronic sub-assembly, a first support and for the second electronic sub-assembly, a second support , the first support and the second support being at a distance from each other.
  • the electronic measuring device is a current sensor.
  • the electronic power module extends in a foreground and one end of the third bus bar is
  • the current sensor comprises a magnetic toroid having an air gap and a Hall effect sensor arranged in the air gap to measure the current flowing through a conductor passing through the magnetic torus, the third bar omnibus passing through the magnetic torus or the magnetic torus being suitable for being traversed by the phase winding of the rotating electrical machine.
  • the height of the current sensor in the direction of the axis of the magnetic toroid is less than its width and length in the plane perpendicular to the axis of the magnetic toroid.
  • the electronic measuring device is a temperature sensor.
  • the installation of the temperature sensor on the second electronic sub-assembly allows the temperature sensor to be brought closer to the power electronic module. It is thus possible to improve the precision of the temperature measurement. This improvement is obtained in particular when the temperature sensor is thermally connected to an electrical conductor electrically connecting the electronic power module to the second electronic subassembly.
  • the length of the electrical conductor can be reduced in order to limit heat loss to the environment.
  • the second electronic sub-assembly comprises a second trace electrically connected to the first control pin
  • the first electronic sub-assembly comprises an electronic control circuit
  • the first control pin is electrically connected to the electronic control circuit.
  • At least a second control pin is electrically connected to one of the first bus bar, second bus bar, third bus bar and control pin,
  • the second trace is electrically connected to the second control pin.
  • the use of a second trace of the second electronic sub-assembly to electrically connect the first control pin to the second control pin allows the second electronic sub-assembly to perform an interconnection function between the power electronic module and the first electronic sub-assembly. It is thus possible to position the electrical connections to the first electronic sub-assembly in an improved manner. It is for example possible to position these electrical connections on a peripheral zone of the first electronic sub-assembly so as to increase the space available for the electronic components of the first electronic sub-assembly.
  • the first control pin is distinct from the second trace and / or the second trace is distinct from the second control pin.
  • the second electronic sub-assembly further comprises a thermal connection between the second trace and the temperature sensor.
  • the thermal connection allows heat conduction between the second trace and the temperature sensor. We can thus assess the temperature of a component electrically connected to the second trace, for example the temperature of a component of the power electronic module.
  • the second electronic sub-assembly further comprises a box joining the second track and the electronic control device and / or an electronic measuring device, in particular a box molded onto the second track and the device. control electronics and / or an electronic measuring device.
  • the second electronic sub-assembly comprises an electronic card on which the second trace is arranged and carrying the control device and / or the measuring device.
  • the invention also relates to an electrical assembly comprising:
  • Figure 1 shows an electrical diagram of an electrical assembly comprising an electronic system according to the invention
  • Figure 2 shows a schematic view in partial section of an electronic system according to a first embodiment of the invention
  • Figure 3 shows a partial schematic view of the electronic system of Figure 2
  • Figure 4 shows another partial schematic view of the electronic system of Figure 2
  • Figure 5 shows a partial schematic sectional view of an electronic system according to a second embodiment
  • Figure 6 shows a partial schematic view of the electronic system of Figure 5
  • FIG. 7 represents another partial schematic view of the electronic system of FIG. 5.
  • Figure 1 shows an electrical assembly 100 in which the invention can be implemented.
  • the electrical assembly 100 is for example intended to be installed in a motor vehicle.
  • the electrical assembly 100 first of all comprises an electrical power source 102 designed to supply a direct voltage U, for example between 20 V and 100 V, for example 48 V.
  • the electrical power source 102 comprises for example a battery.
  • the electrical assembly 100 further comprises a rotating electrical machine 130 comprising several phase windings (not shown) intended to present respective phase voltages.
  • the electrical assembly 100 further includes an electronic system 104.
  • the electronic system 104 is a voltage converter 104.
  • the assembly can perform a different function.
  • the voltage converter 104 is connected between the power source 102 and the electrical machine 130 to convert between the direct voltage U and the phase voltages.
  • 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 direct 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.
  • the voltage converter 104 further comprises at least one electronic power 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, in order to supply their respective phase voltages.
  • the voltage converter 104 comprises three electronic power modules 110 each comprising two phase electric lines 122 connected to two phases of the electric machine 130.
  • 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.
  • 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.
  • Each electronic power 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.
  • the controllable switches 112, 114 are arranged so as to form a chopping arm, in which the phase electric line 122 forms a midpoint.
  • 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 as a function of 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 (standing for “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.
  • 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 underside, while the second main terminal 118 extends on the upper face. Further, the underside forms a heat dissipating face.
  • the voltage converter 104 further comprises, for each electronic power module 110, a filtering 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.
  • a filtering 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.
  • the positive power line 106, the negative power line 108 and the phase power lines 122 are rigid elements designed to withstand electric currents of at least 1 A. They preferably have a thickness of at least 1. mm.
  • the electric machine 130 has both a function
  • the motor vehicle further comprises a heat engine (not shown) having an output axis 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 through its output axis.
  • the electrical machine supplies electrical energy to the power source 102 from the rotation of the output shaft.
  • the voltage converter 104 then operates as a rectifier.
  • the electric machine drives the output shaft (in addition to or instead of the heat engine).
  • the voltage converter 104 then operates as an inverter.
  • the electric machine 130 is for example located in a gearbox or in a clutch of the motor vehicle or in place of the alternator.
  • FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4 represent an electronic system 104 according to a first embodiment.
  • the electronic system 104 comprises:
  • the 110 power electronic module allowing the conversion of a direct current to an alternating current
  • the 110 power electronic module comprising:
  • control pin 150 receiving a control signal making it possible to control the electronic power module 110.
  • the first bus bar 206 is electrically connected to the positive power line 106.
  • the second bus bar 208 is electrically connected to the negative power line 108.
  • the third bus bar 522 is electrically connected to the phase power line 122.
  • the control pin 150 is electrically connected to the control terminal 120.
  • the electronic power module 110 may further include an overmolded box 550 on the first controllable switch 112, the second controllable switch 114, the first bus bar 206, the second bus bar 208, the third bus bar 522 and the control pin 150.
  • the power electronic module is for example produced with a technology of the TML type.
  • the electrical system 104 may further include a heat sink 502.
  • the power electronic module 110 is fixed on the heat sink 502 using a fastening means, not shown.
  • the power electronic module 110 includes a heat dissipation surface. This heat dissipation surface is in thermal contact with a heat exchange surface of the heat sink 502.
  • the thermal contact is for example made by means of a thermal paste or a thermal adhesive.
  • the heat sink 502 can comprise a pipe 530.
  • the pipe 530 is for example connected to a circuit of
  • a heat transfer fluid in which a heat transfer fluid can circulate, in particular an aqueous-based cooling liquid.
  • the electrical system 104 further comprises:
  • first electronic sub-assembly 700 comprising at least a first trace 710 and at least one electronic control component 720, the at least one electronic control component being electrically connected to at least a first trace 710,
  • a second electronic sub-assembly 900 distinct from the first electronic sub-assembly 700 and comprising an electronic measuring device making it possible to measure an operating parameter of the electronic power module.
  • the first electronic subassembly 700 includes a first support and the second electronic subassembly 900 includes a second support, the first support and the second support being spaced apart from each other.
  • the second electronic sub-assembly 900 is connected to the first electronic sub-assembly by a first control pin 140.
  • the second electronic sub-assembly 900 includes a second trace 930.
  • At least a second control pin 160 is electrically connected to one of the first bus bar 206, second bus bar 208, third bus bar 522, and control pin 150.
  • a plurality of second control pins 160 are used.
  • One of the second control pins 160 is the control pin 150.
  • Another second control pin 160 is for example connected to the first bus bar 206.
  • Another second control pin 160 is for example connected to the third bus bar 522.
  • the second control pin 160 can be connected to the second trace 930.
  • the second trace 930 is electrically connected to the first control pin 140.
  • the first control pin 140 is distinct from the second trace 930 and the second trace 930 is distinct from the second control pin 160.
  • the first electronic sub-assembly 700 can comprise a first electronic card 730 carrying the electronic control component 720.
  • the first support of the first electronic sub-assembly 700 is for example the first electronic card 730.
  • the first control pin 140 is electrically connected to the electronic control component 720.
  • the second electronic sub-assembly 900 can comprise a second electronic card 410.
  • the second trace 930 is for example a metallic trace formed on the second electronic card 410.
  • the second support of the second electronic sub-assembly 900 is for example the second electronic card 410.
  • the second sub-assembly 900 comprises a casing overmolded on the second trace 930.
  • the overmolded casing is for example made from an epoxy resin.
  • the second sub-assembly 900 is for example produced with a technology of the TML type.
  • the first control pin 140 is produced in continuity of material with the second trace 930.
  • the second control pin 160 is produced in continuity of material with the second trace 930.
  • first control pin 140 and the second control pin 160 are made in continuity of material with the second trace 930.
  • the electronic measuring device of the second electronic sub-assembly 900 is for example a current sensor 910.
  • the current sensor 910 can include a magnetic toroid 430 and a Hall effect sensor 440.
  • the magnetic toroid 430 has an air gap in which the Hall effect sensor 440 is arranged to measure the current flowing through an electrical conductor passing through the magnetic toroid 430. .
  • the height of the current sensor 910 in the direction of the axis of the magnetic core 430 is less than its width and length in the plane perpendicular to the axis of the magnetic core 430.
  • the height of the current sensor 910 is for example at least two times smaller than its width and its length.
  • a magnetic toroid support 432 can be molded onto the magnetic toroid 430.
  • the magnetic toroid support 432 is for example fixed to the second electronic card 410 by means of fixing means 433.
  • the fixing means 433 are for example screws. or protuberances of the magnetic torus support 432 hot-crimped on the second electronic card 410.
  • the current sensor 910 allows the measurement of the current flowing in the phase winding 810.
  • the phase coil 810 passes through the magnetic toroid 430.
  • the third bus bar 522 passes through the magnetic toroid.
  • the power electronic module 110 extends in a foreground.
  • the third bus bar 522 has an end perpendicular to the foreground.
  • the perpendicular end of the third bus bar 522 is connected to the phase winding 810 which has the same orientation as the end of the third bus bar.
  • the third bus bar 522 and the phase winding 810 are for example electrically and mechanically connected by brazing / soldering or by crimping (not shown).
  • the second electronic sub-assembly 900 has an orientation parallel to the foreground.
  • the axis of the current sensor 910 is perpendicular to the orientation of the second electronic subassembly 900.
  • the height of the current sensor 910 is less than its length and width, it is possible to have a second electronic sub-assembly 900 whose thickness is reduced.
  • the electronic measuring device of the second electronic sub-assembly 900 may also be a temperature sensor 450, for example a thermistor.
  • the second electronic sub-assembly may further include a thermal connection between the second trace 930 and the temperature sensor 450.
  • the thermal connection comprises for example a thermally conductive trace 940 in particular a metal trace in particular a copper trace.
  • the temperature sensor 450 is in thermal contact with the thermally conductive trace 940.
  • the thermal contact is for example made by direct contact or by means of a thermal paste or a thermal adhesive.
  • the thermally conductive trace 940 is for example welded to the second trace 930 to allow conduction of heat between the second trace 930 and the thermally conductive trace 940.
  • the second trace 930 and the trace thermally conductive 940 are formed in continuity of material.
  • the second trace 930 and the thermally conductive trace 940 form one and the same trace.
  • Such a temperature sensor 450 can make it possible to evaluate the temperature of the power electronic module 110.
  • the heat generated by the power electronic module 110 is transmitted by thermal conduction by the second control pin 160 and the second trace 930 up to thermal connection and to the temperature sensor.
  • the second electronic subassemblies of the embodiments shown in Figures 2 to 7 include both a temperature sensor 450 and a current sensor 910.
  • the second electronic sub-assembly 900 also comprises an electronic control device 920 making it possible to generate the control signal.
  • the control signal is sent to the control terminal 120 of a controllable switch of the power electronic module 110 to selectively open and close the controllable switch 112, 114.
  • the second electronic sub-assembly 900 does not include an electronic measuring device making it possible to measure an operating parameter of the electronic power module 110 but comprises an electronic control device 920 making it possible to generate the control signal. ordered.
  • the second electronic sub-assembly 900 comprises the electronic measuring device 910, 450 making it possible to measure an operating parameter of the electronic power module 110 but does not include an electronic control device making it possible to generate the control signal.
  • the first electronics sub-assembly 700 has an orientation parallel to the orientation of the second electronics sub-assembly 900.
  • the electronic system 104 may have a generally circular cylindrical shape whose axis is perpendicular to the foreground.
  • the first electronic sub-assembly 700 and the second electronic sub-assembly 900 may be in the form of a disk.
  • the second electronic sub-assembly 900, the first control pin 140, the second control pin 160 can form an interconnection module between the power electronic module 110 and the first electronic sub-assembly 700.
  • the interconnection module allows to reduce the positioning constraints of the electrical connection of the first control pin 140 to the first electronic sub-assembly 700 with respect to the positioning of the second control pin 160. It is thus for example possible to position the electrical connection of the first control pin 140 to the first electronic sub-assembly 700 on the outside of the first electronic sub-assembly 700. This position makes it possible to reduce the routing constraints of the first sub-assembly. electronic assembly 700 and to increase the space available for the electronic components of the first electronic sub-assembly 700.
  • the first electronic sub-assembly 700, the heat exchanger 502, the power electronic module 110 and the second electronic sub-assembly 900 are successively arranged in parallel planes.
  • the position of the heat exchanger between the first electronic subassembly 700 and the electronic power module 110 allows, on the one hand, the cooling of the electronic power module 110 as seen above but also of the first electronic subassembly 700.
  • the first electronic subassembly 700 includes a heat dissipation surface. This heat dissipation surface is in thermal contact with a heat exchange surface of the heat sink 502. The thermal contact is for example made by means of a thermal paste or a thermal adhesive.
  • a first cover 300 can be attached to the heat sink 502 to protect the second electronic subassembly 900, in particular from splashing water and the intrusion of other pollutants.
  • a second cover 600 may be attached to the heat sink on the heat sink 502 opposite to the first cover 300.
  • the first cover 300, the heat sink 502 and the second cover 600 can form a composite housing to protect the second electronic sub-assembly 900, the power electronic module 110, the first electronic sub-assembly 700 as well as connection elements such as the first control pin 140 and the second control pin 160.
  • Figure 5 shows an electronic system 104 according to a second embodiment.
  • the heat sink 502 is cooled by heat exchange with the ambient air. Cooling fins 540 located on the surface of the heat sink 502 opposite to the heat exchange surface between the power electronic module 110 and the heat sink 502 can improve cooling by increasing the heat exchange surface with the heat sink. 'ambiant air.
  • the heat exchanger 502, the power electronic module 110, the second electronic sub-assembly 900 and the first electronic sub-assembly 700 are successively arranged in parallel planes.
  • a cover 300 fixed on the heat sink 502 makes it possible to protect the power electronic module 110, the second electronic sub-assembly 900, the first electronic sub-assembly 700 as well as the connection elements such as the first control pin 140 and the second. control pin 160.
  • openings are made in the cover to allow an air flow to pass between the electronic power module 110 and the first electronic subassembly 700.
  • the low height of the current sensor 910 described above limits the obstruction of the air passage by the current sensor 910.
  • the first electronic sub-assembly 700 is supported by a support box, for example fixed to the heat sink 502.

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Abstract

L'invention porte sur un système électronique (104) comprenant : - un module électronique de puissance (110) permettant la conversion d'un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance (110), - un module électronique de commande configuré pour générer un signal de commande du module électronique de puissance, le module électronique de commande comprenant : - un premier sous-ensemble électronique (700) comprenant au moins une première trace (710) et au moins un composant électronique de commande, l'au moins un composant électronique de commande étant connecté électriquement à l'au moins une première trace (710), - un deuxième sous-ensemble électronique (900) distinct du premier sous-ensemble électronique (700) et comprenant un dispositif électronique de commande (920) permettant de générer le signal de commande et/ou un dispositif électronique de mesure (910, 440) permettant de mesurer un paramètre de fonctionnement du module électronique de puissance (110), le deuxième sous-ensemble électronique (900) étant connecté au premier sous-ensemble électronique (700) par une première broche de contrôle (140). L'invention porte également sur un ensemble électrique comprenant le système électronique et une machine électrique tournante.

Description

Description
Titre de l'invention : Système électronique de contrôle pour machine électrique et ensemble électrique
L’invention porte sur un système électronique de contrôle pour machine électrique ainsi que sur un ensemble électrique comprenant un tel système électronique et une machine électrique.
De manière connue, un système électronique de contrôle pour machine électrique comprend :
- un module électronique de puissance permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance comprenant :
- une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance avec le courant continu,
- une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante,
- une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance,
- un module électronique de commande distinct du module électronique de puissance et configuré pour générer le signal de commande.
Pour assurer un bon contrôle du module électronique de puissance, il est important d’évaluer la température d’un composant électronique de puissance, tel un interrupteur commandable d’un bras de commutation, du module électronique de puissance. La demande de brevet français n° 1855045 propose de mesurer cette température en utilisant un capteur de température, par exemple une thermistance, portée par la carte électronique du module électronique de commande, la chaleur des composants électroniques de puissance étant conduite vers le capteur de température par un conducteur électrique connecté à une des barres omnibus ou la broche de commande. Dans ce type de moyen de mesure de température le capteur de température est éloignée du composant électronique de puissance dont on souhaite connaître la température. La précision de la mesure de la température est donc réduite du fait de pertes de chaleur entre le composant électronique de puissance et le capteur de température.
Il a été envisagé de positionner le capteur de température dans le module électronique de puissance à proximité du composant électronique de puissance. Cependant le procédé de fabrication de module électronique de puissance peut rendre difficile voire impossible l’intégration du capteur de température dans le module électronique de puissance. C’est le cas notamment quand le module électronique de puissance est réalisé avec une technologie de type TML (en anglais Transfer Molded Leadframe soit en français barre bus moulé par transfert) où un isolant électrique est surmoulé sur les barres omnibus, la broche de commande et le composant électronique de puissance. L’isolant électrique est par exemple une résine thermodurcissable de type époxy.
Il est connu d’utiliser un interconnecteur distinct du module électronique de puissance pour connecter la troisième barre omnibus du module électronique de puissance au bobinage de phase de la machine électrique tournante. Un tel interconnecteur est présenté dans la demande de brevet FR3068564 Al. L’interconnecteur comprend une pièce conductrice reliant électriquement la troisième barre omnibus au bobinage de phase de la machine électrique tournante ainsi qu’un tore magnétique. Le tore magnétique entoure la pièce conductrice. Le tore présente une encoche dans laquelle un capteur à effet hall peut être placé. Une tension dépendant du champ magnétique est générée par le courant passant dans la pièce conductrice. L’interconnecteur peut en outre comprendre un boîtier surmoulé sur la pièce conductrice et le tore. L’utilisation d’un tel interconnecteur permet une simplification du module électronique de puissance et de la fabrication du module électronique de puissance. En effet en particulier dans le cas d’un module électronique de puissance réalisé par le procédé TML, il est difficile de réaliser un surmoulage du boîtier sur une troisième barre omnibus qui aurait été pliée de manière à recevoir un tore magnétique à intégrer au surmoulage. Cependant l’utilisation d’un tel interconnecteur présente l’inconvénient d’être encombrant et donc de réduire les possibilités d’écoulement d’air de refroidissement dans le système électronique de contrôle. Dans la demande de brevet FR3068564 Al, l’axe du tore magnétique est parallèle au plan d’orientation générale du module électronique de puissance. L’interconnecteur présente donc des parties épaisses dont l’épaisseur est au moins égale au diamètre extérieur du tore magnétique. Ces parties épaisses réduisent les possibilités d’écoulement d’air de
refroidissement dans le système électronique de contrôle.
Il est connu de connecter la broche de commande directement au module électronique de commande comme par exemple dans la demande de brevet FR3068541 Al. La position de la connexion de la broche de commande au module électronique de commande est donc contrainte par la position de la broche de commande sur le module électronique de puissance. La position de la connexion de la broche de commande peut donc être située dans une zone centrale du module électronique de commande ce qui présente l’inconvénient de réduire l’espace disponible pour disposer des composants électroniques de commande du module électronique de commande.
La présente invention vise à supprimer tout ou partie de ces inconvénients.
L’invention porte sur un système électronique comprenant :
- un module électronique de puissance permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance comprenant :
- une première barre omnibus et une deuxième barre omnibus permettant une alimentation du module électronique de puissance avec le courant continu,
- une troisième barre omnibus apte à alimenter un bobinage de phase d’une machine électrique tournante, - une broche de commande recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance,
- un module électronique de commande distinct du module électronique de puissance et configuré pour générer le signal de commande, le module électronique de commande comprenant :
- un premier sous-ensemble électronique comprenant au moins une première trace et au moins un composant électronique de commande, l’au moins un composant électronique de commande étant connecté électriquement à l’au moins une première trace,
- un deuxième sous-ensemble électronique distinct du premier sous-ensemble électronique et comprenant un dispositif électronique de commande permettant de générer le signal de commande et/ou un dispositif électronique de mesure permettant de mesurer un paramètre de fonctionnement du module électronique de puissance,
le deuxième sous-ensemble électronique étant connecté au premier sous-ensemble électronique par une première broche de contrôle.
L’utilisation d’un module électronique de commande comprenant un tel deuxième sous- ensemble électronique peut permettre de rapprocher le dispositif électronique de commande qui génère le signal de commande du module électronique de puissance. Ainsi il est possible de raccourcir la longueur des liaisons électriques entre le dispositif électronique de commande et le module électronique de puissance. Cela peut permettre de réduire
significativement le coût du système électronique. Par exemple dans le cas d’un module électronique de puissance réalisé avec une technologie de type TML, il est possible de réduire les dimensions de la plaque métallique conductrice, par exemple une plaque en cuivre, à partir de laquelle sont réalisées les différentes barres omnibus du module électronique de puissance.
Un exemple de réalisation d’un premier sous ensemble électronique distinct d’un deuxième sous-ensemble électronique s’obtient par exemple en prévoyant pour le premier sous- ensemble électronique, un premier support et pour le deuxième sous-ensemble électronique, un deuxième support, le premier support et le deuxième support étant à distance l’un de l’autre.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le dispositif électronique de mesure est un capteur de courant.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le module électronique de puissance s’étend dans un premier plan et une extrémité de la troisième barre omnibus est
perpendiculaire au premier plan.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le capteur de courant comprend un tore magnétique présentant un entrefer et un capteur à effet Hall disposé dans l’entrefer pour mesurer le courant passant par un conducteur traversant le tore magnétique, la troisième barre omnibus traversant le tore magnétique ou le tore magnétique étant apte à être traversé par le bobinage de phase de la machine électrique tournante.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la hauteur du capteur de courant dans la direction de l’axe du tore magnétique est inférieure à sa largeur et sa longueur dans le plan perpendiculaire à l’axe du tore magnétique.
L’utilisation d’un capteur de courant dont le tore magnétique est traversé par la troisième barre omnibus ou un bobinage de phase orienté dans la direction perpendiculaire au premier plan dans lequel s’étend le module électronique de puissance permet de réduire
l’encombrement dans la direction perpendiculaire au premier plan. Cette réduction d’encombrement permet par exemple, notamment dans le cas d’un système électronique de contrôle refroidi par air, de ménager un espace plus important pour le passage du flux d’air de refroidissement. Un meilleur refroidissement du système électronique de contrôle est donc possible.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le dispositif électronique de mesure est un capteur de température.
L’implantation du capteur de température sur le deuxième sous-ensemble électronique permet de rapprocher le capteur de température du module électronique de puissance. On peut ainsi améliorer la précision de la mesure de la température. On obtient cette amélioration en particulier quand le capteur de température est connecté thermiquement à un conducteur électrique connectant électriquement le module électronique de puissance au deuxième sous- ensemble électronique. La longueur du conducteur électrique peut être réduite de manière à limiter les pertes de chaleur dans l’environnement.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention :
- le deuxième sous-ensemble électronique comprend une deuxième trace connectée électriquement à la première broche de contrôle,
- le premier sous-ensemble électronique comprend un circuit électronique de commande,
- la première broche de contrôle est connectée électriquement au circuit électronique de commande.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention :
- au moins une deuxième broche de contrôle est connectée électriquement à l’une des première barre omnibus, deuxième barre omnibus, troisième barre omnibus et broche de commande,
- la deuxième trace est connectée électriquement à la deuxième broche de contrôle.
L’utilisation d’une deuxième trace du deuxième sous-ensemble électronique pour connecter électriquement la première broche de contrôle à la deuxième broche de contrôle permet au deuxième sous-ensemble électronique d’assurer un fonction d’interconnexion entre le module électronique de puissance et le premier sous-ensemble électronique. Il est ainsi possible de positionner les connexions électriques au premier sous-ensemble électronique de manière améliorée. Il est par exemple possible de positionner ces connexions électriques sur une zone périphérique du premier sous-ensemble électronique de manière à augmenter l’espace disponible pour les composants électroniques du premier sous-ensemble électronique.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, la première broche de contrôle est distincte de la deuxième trace et/ou la deuxième trace est distincte de la deuxième broche de contrôle.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le deuxième sous-ensemble électronique comprend en outre une connexion thermique entre la deuxième trace et le capteur de température.
La connexion thermique permet la conduction de la chaleur entre la deuxième trace et le capteur de température. On peut ainsi évaluer la température d’un composant connecté électriquement à la deuxième trace, par exemple la température d’un composant du module électronique de puissance.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le deuxième sous-ensemble électronique comprend en outre un boitier solidarisant la deuxième trace et le dispositif électronique de commande et/ou un dispositif électronique de mesure, notamment un boitier surmoulé sur la deuxième trace et le dispositif électronique de commande et/ou un dispositif électronique de mesure.
Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, le deuxième sous-ensemble électronique comprend une carte électronique sur laquelle est agencée la deuxième trace et portant le dispositif de commande et/ou le dispositif de mesure.
L’invention porte également sur un ensemble électrique comprenant :
- un système électronique tel que décrit précédemment,
- une machine électrique tournante.
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 :
- [Fig.l] la figure 1 représente un schéma électrique d’un ensemble électrique comportant un système électronique selon l’invention,
- [Fig.2] la figure 2 représente une vue schématique en coupe partielle d’un système électronique selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- [Fig.3] la figure 3 représente une vue schématique partielle du système électronique de la figure 2,
- [Fig.4] la figure 4 représente une autre vue schématique partielle du système électronique de la figure 2, - [Fig.5] la figure 5 représente une vue schématique partielle en coupe d’un système électronique selon un deuxième mode de réalisation,
- [Fig.6] la figure 6 représente une vue schématique partielle du système électronique de la figure 5,
- [Fig.7] la figure 7 représente une autre vue schématique partielle du système électronique de la 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.
La figure 1 représente un ensemble électrique 100 dans lequel peut être mis en œuvre l’invention.
L’ensemble électrique 100 est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile.
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.
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.
L’ensemble électrique 100 comporte en outre un système électronique 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.
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.
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. 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 être respectivement connectées à une ou plusieurs phases de la machine électrique 130, pour fournir leurs tensions de phase respectives.
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.
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.
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.
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 « Métal 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.
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.
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. 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.
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 représentée). Le moteur thermique est destiné à entraîner 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 entraîne l’arbre de sortie (en complément ou bien à la place du moteur thermique). Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme onduleur.
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.
La figure 2, la figure 3 et la figure 4 représentent un système électronique 104 selon un premier mode de réalisation.
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 110 comprenant :
- une première barre omnibus 206 et une deuxième barre omnibus 208 permettant une alimentation du module électronique de puissance avec le courant continu,
- une troisième barre omnibus 522 apte à alimenter un bobinage de phase 810 d’une machine électrique tournante,
- une broche de commande 150 recevant un signal de commande permettant de piloter le module électronique de puissance 110.
La première barre omnibus 206 est connectée électriquement à la ligne électrique positive 106. La deuxième barre omnibus 208 est connectée électriquement à la ligne électrique négative 108. La troisième barre omnibus 522 est connectée électriquement à la ligne électrique de phase 122. La broche de commande 150 est connecté électriquement à la borne de commande 120.
Le module électronique de puissance 110 peut comprendre en outre une boite surmoulée 550 sur le premier interrupteur commandable 112, le deuxième interrupteur commandable 114, la première barre omnibus 206, la deuxième barre omnibus 208, la troisième barre omnibus 522 et la broche de commande 150. Le module électronique de puissance est par exemple réalisé avec une technologie de type TML. Le système électrique 104 peut comprendre en outre un dissipateur thermique 502.
Le module électronique de puissance 110 est fixé sur le dissipateur thermique 502 à l’aide d’un moyen de fixation non représenté.
Le module électronique de puissance 110 comprend une surface de dissipation thermique. Cette surface de dissipation thermique est en contact thermique avec une surface d’échange thermique du dissipateur thermique 502. Le contact thermique est par exemple réalisé grâce à une pâte thermique ou une colle thermique.
Dans ce premier mode de réalisation le dissipateur thermique 502 peut comprendre une canalisation 530. La canalisation 530 est par exemple connectée à un circuit de
refroidissement dans lequel peut circuler un fluide caloporteur notamment un liquide de refroidissement à base aqueuse.
Le système électrique 104 comprend en outre :
- un module électronique de commande distinct du module électronique de puissance et configuré pour générer le signal de commande, le module électronique de commande comprenant :
- un premier sous-ensemble électronique 700 comprenant au moins une première trace 710 et au moins un composant électronique de commande 720, l’au moins un composant électronique de commande étant connecté électriquement à l’au moins une première trace 710,
- un deuxième sous-ensemble électronique 900 distinct du premier sous-ensemble électronique 700 et comprenant un dispositif électronique de mesure permettant de mesurer un paramètre de fonctionnement du module électronique de puissance.
En d’autres termes, le premier sous-ensemble électronique 700 comprend un premier support et le deuxième sous-ensemble électronique 900 comprend un deuxième support, le premier support et le deuxième support étant à distance l’un de l’autre.
Le deuxième sous-ensemble électronique 900 est connecté au premier sous-ensemble électronique par une première broche de contrôle 140.
Le deuxième sous-ensemble électronique 900 comprend une deuxième trace 930.
Au moins une deuxième broche de contrôle 160 est connectée électriquement à l’une des première barre omnibus 206, deuxième barre omnibus 208, troisième barre omnibus 522 et broche de commande 150.
Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 2 à 7, une pluralité de deuxièmes broches de contrôle 160 est utilisée. Une des deuxièmes broches de contrôle 160 est la broche de commande 150. Une autre deuxième broche de contrôle 160 est par exemple connectée à la première barre omnibus 206. Une autre deuxième broche de contrôle 160 est par exemple connectée à la troisième barre omnibus 522. La deuxième broche de contrôle 160 peut être connectée à la deuxième trace 930.
La deuxième trace 930 est connectée électriquement à la première broche de contrôle 140.
Dans les modes de réalisation des figures 2 à 7, la première broche de contrôle 140 est distincte de la deuxième trace 930 et la deuxième trace 930 est distincte de la deuxième broche de contrôle 160.
Le premier sous-ensemble électronique 700 peut comprendre une première carte électronique 730 portant le composant électronique de commande 720.
Le premier support du premier sous-ensemble électronique 700 est par exemple la première carte électronique 730.
La première broche de contrôle 140 est connectée électriquement au composant électronique de commande 720.
Le deuxième sous-ensemble électronique 900 peut comprendre une deuxième carte électronique 410. La deuxième trace 930 est par exemple une trace métallique formée sur la deuxième carte électronique 410.
Le deuxième support du deuxième sous-ensemble électronique 900 est par exemple la deuxième carte électronique 410.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le deuxième sous-ensemble 900 comprend un boîtier surmoulé sur la deuxième trace 930. Le boîtier surmoulé est par exemple réalisé dans une résine epoxy. Le deuxième sous-ensemble 900 est par exemple réalisé avec une technologie de type TML.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la première broche de contrôle 140 est réalisée en continuité de matière avec la deuxième trace 930.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la deuxième broche de contrôle 160 est réalisée en continuité de matière avec la deuxième trace 930.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la première broche de contrôle 140 et la deuxième broche de contrôle 160 sont réalisées en continuité de matière avec la deuxième trace 930.
Le dispositif électronique de mesure du deuxième sous-ensemble électronique 900 est par exemple un capteur de courant 910.
Le capteur de courant 910 peut comprendre un tore magnétique 430 et un capteur à effet Hall 440. Le tore magnétique 430 présente un entrefer dans lequel le capteur à effet Hall 440 est disposé pour mesurer le courant passant par un conducteur électrique traversant le tore magnétique 430.
La hauteur du capteur de courant 910 dans la direction de l’axe du tore magnétique 430 est inférieure à sa largeur et sa longueur dans le plan perpendiculaire à l’axe du tore magnétique 430. La hauteur du capteur de courant 910 est par exemple au moins deux fois plus faible que sa largeur et sa longueur.
Un support de tore magnétique 432 peut-être surmoulé sur le tore magnétique 430. Le support de tore magnétique 432 est par exemple fixé à la deuxième carte électronique 410 grâce à des moyens de fixation 433. Les moyens de fixation 433 sont par exemple des vis ou des excroissances du support de tore magnétique 432 serties à chaud sur la deuxième carte électronique 410.
Dans les modes de réalisation des figures 2 à 7, le capteur de courant 910 permet la mesure du courant passant dans le bobinage de phase 810.
Dans les modes de réalisation des figures 2 à 7, le bobinage de phase 810 traverse le tore magnétique 430.
Dans un autre mode de réalisation non représenté la troisième barre omnibus 522 traverse le tore magnétique.
Le module électronique de puissance 110 s’étend dans un premier plan. La troisième barre omnibus 522 comporte une extrémité perpendiculaire au premier plan. L’extrémité perpendiculaire de la troisième barre omnibus 522 est connectée au bobinage de phase 810 qui présente la même orientation que l’extrémité de la troisième barre omnibus.
La troisième barre omnibus 522 et le bobinage de phase 810 sont par exemple connectés électriquement et mécaniquement par brasage/soudure ou par sertissage (non représenté).
Le deuxième sous-ensemble électronique 900 présente une orientation parallèle au premier plan. L’axe du capteur de courant 910 est perpendiculaire à l’orientation du deuxième sous- ensemble électronique 900.
La hauteur du capteur de courant 910 étant inférieure à sa longueur et sa largeur, il est possible d’avoir un deuxième sous-ensemble électronique 900 dont l’épaisseur est réduite.
Le dispositif électronique de mesure du deuxième sous-ensemble électronique 900 peut-être également un capteur de température 450, par exemple une thermistance.
Le deuxième sous-ensemble électronique peut comprendre en outre une connexion thermique entre la deuxième trace 930 et le capteur de température 450.
La connexion thermique comprend par exemple une trace conductrice thermiquement 940 notamment une trace en métal notamment une trace en cuivre. Le capteur de température 450 est en contact thermique avec la trace conductrice thermiquement 940. Le contact thermique est par exemple réalisé par contact direct ou grâce à une pâte thermique ou une colle thermique. La trace conductrice thermiquement 940 est par exemple soudée à la deuxième trace 930 pour permettre la conduction de la chaleur entre la deuxième trace 930 et la trace conductrice thermiquement 940. Dans le mode de réalisation de la figure 4, la deuxième trace 930 et la trace conductrice thermiquement 940 sont formées en continuité de matière. Dans un autre mode de réalisation la deuxième trace 930 et la trace conductrice thermiquement 940 forment une seule et même trace.
Un tel capteur de température 450 peut permettre d’évaluer la température du module électronique de puissance 110. La chaleur générée par le module électronique de puissance 110 est transmise par conduction thermique par la deuxième broche de contrôle 160 et la deuxième trace 930 jusqu’à la connexion thermique et au capteur de température.
Les deuxièmes sous-ensembles électroniques des modes de réalisation présentés sur les figures 2 à 7 comprennent à la fois un capteur de température 450 et un capteur de courant 910.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, la figure 3 et la figure 4, le deuxième sous- ensemble électronique 900 comprend également un dispositif électronique de commande 920 permettant de générer le signal de commande. Comme vu précédemment le signal de commande est envoyé sur la borne de commande 120 d’un interrupteur commandable du module électronique de puissance 110 pour sélectivement ouvrir et fermer l’interrupteur commandable 112, 114.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le deuxième sous ensemble électronique 900 ne comprend pas de dispositif électronique de mesure permettant de mesurer un paramètre de fonctionnement du module électronique de puissance 110 mais comprend un dispositif électronique de commande 920 permettant de générer le signal de commande.
Dans un autre mode de réalisation non représenté le deuxième sous-ensemble électronique 900 comprend le dispositif électronique de mesure 910, 450 permettant de mesurer un paramètre de fonctionnement du module électronique de puissance 110 mais ne comprend pas de dispositif électronique de commande permettant de générer le signal de commande.
Le premier sous-ensemble électronique 700 présente une orientation parallèle à l’orientation du deuxième sous-ensemble électronique 900.
Le système électronique 104 peut présenter une forme globalement cylindrique circulaire dont l’axe est perpendiculaire au premier plan. Le premier sous-ensemble électronique 700 et le deuxième sous-ensemble électronique 900 peuvent présenter une forme de disque.
Le deuxième sous-ensemble électronique 900, la première broche de contrôle 140, la deuxième broche de contrôle 160 peuvent former un module d’interconnexion entre le module électronique de puissance 110 et le premier sous-ensemble électronique 700. Le module d’interconnexion permet de réduire les contraintes de positionnement de la connexion électrique de la première broche de contrôle 140 au premier sous-ensemble électronique 700 par rapport au positionnement de la deuxième broche de contrôle 160. Il est ainsi par exemple possible de positionner la connexion électrique de la première broche de contrôle 140 au premier sous-ensemble électronique 700 sur l’extérieur du premier sous-ensemble électronique 700. Cette position permet de réduire les contraintes de routage du premier sous- ensemble électronique 700 et d’augmenter l’espace disponible pour les composants électroniques du premier sous-ensemble électronique 700.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, le premier sous-ensemble électronique 700, l’échangeur thermique 502, le module électronique de puissance 110 et le deuxième sous-ensemble électronique 900 sont disposés successivement dans des plans parallèles.
La position de l’échangeur thermique entre le premier sous-ensemble électronique 700 et le module électronique de puissance 110 permet d’une part le refroidissement du module électronique de puissance 110 comme vu précédemment mais aussi du premier sous- ensemble électronique 700. Le premier sous-ensemble électronique 700 comprend une surface de dissipation thermique. Cette surface de dissipation thermique est en contact thermique avec une surface d’échange thermique du dissipateur thermique 502. Le contact thermique est par exemple réalisé grâce à une pâte thermique ou une colle thermique.
Un premier couvercle 300 peut être fixé sur le dissipateur thermique 502 pour protéger le deuxième sous-ensemble électronique 900 notamment de projection d’eau et de l’intrusion d’autres polluants.
Un deuxième couvercle 600 peut être fixé sur le dissipateur thermique sur le dissipateur thermique 502 à l’opposé du premier couvercle 300.
Le premier couvercle 300, le dissipateur thermique 502 et le deuxième couvercle 600 peuvent former un boîtier composite pour protéger le deuxième sous-ensemble électronique 900, le module électronique de puissance 110, le premier sous-ensemble électronique 700 ainsi que des éléments de connexion comme la première broche de contrôle 140 et la deuxième broche de contrôle 160.
La figure 5, la figure 6 et la figure 7 représentent un système électronique 104 selon un deuxième mode de réalisation.
Dans le deuxième mode de réalisation, le dissipateur thermique 502 est refroidi grâce à un échange thermique avec l’air ambiant. Des ailettes de refroidissement 540 situées sur la surface du dissipateur thermique 502 opposée à la surface d’échange thermique entre le module électronique de puissance 110 et le dissipateur thermique 502 peuvent permettre d’améliorer le refroidissement en augmentant la surface d’échange thermique avec l’air ambiant.
Dans le deuxième mode de réalisation, l’échangeur thermique 502, le module électronique de puissance 110, le deuxième sous-ensemble électronique 900 et le premier sous-ensemble électronique 700, sont disposés successivement dans des plans parallèles.
Un couvercle 300 fixé sur le dissipateur thermique 502 permet de protéger le module électronique de puissance 110, le deuxième sous-ensemble électronique 900, le premier sous- ensemble électronique 700 ainsi que les éléments de connexion comme la première broche de contrôle 140 et la deuxième broche de contrôle 160. Dans une variante de réalisation non représentée des ouvertures sont ménagées dans le couvercle pour permettre le passage d’un flux d’air entre le module électronique de puissance 110 et le premier sous-ensemble électronique 700.
La faible hauteur du capteur de courant 910 décrite précédemment limite l’obstruction du passage d’air par le capteur de courant 910.
Dans une autre variante de réalisation non représentée le premier sous-ensemble électronique 700 est supporté par un boîtier support par exemple fixé au dissipateur thermique 502.

Claims

Revendications
1. Système électronique (104) comprenant :
a. un module électronique de puissance (110) permettant la conversion d’un courant continu à un courant alternatif, le module électronique de puissance (110) comprenant :
i. une première barre omnibus (206) et une deuxième barre omnibus (208) permettant une alimentation du module électronique de puissance (110) avec le courant continu,
ii. une troisième barre omnibus (522) apte à alimenter un bobinage de phase (810) d’une machine électrique tournante (130), iii. une broche de commande (150) recevant un signal de commande
permettant de piloter le module électronique de puissance (110), b. un module électronique de commande distinct du module électronique de puissance (110) et configuré pour générer le signal de commande, le module électronique de commande comprenant :
i. un premier sous-ensemble électronique (700) comprenant au moins une première trace (710) et au moins un composant électronique de commande, l’au moins un composant électronique de commande étant connecté électriquement à l’au moins une première trace (710), ii. un deuxième sous-ensemble électronique (900) distinct du premier sous-ensemble électronique (700) et comprenant un dispositif électronique de commande (920) permettant de générer le signal de commande et/ou un dispositif électronique de mesure (910, 440) permettant de mesurer un paramètre de fonctionnement du module électronique de puissance (110),
le deuxième sous-ensemble électronique (900) étant connecté au premier sous- ensemble électronique (700) par une première broche de contrôle (140).
2. Système électronique (104) selon la revendication précédente dans lequel le dispositif électronique de mesure est un capteur de courant (910).
3. Système électronique selon la revendication précédente dans lequel le module électronique de puissance (110) s’étend dans un premier plan et dans lequel une extrémité de la troisième barre omnibus (522) est perpendiculaire au premier plan.
4. Système électronique (104) selon la revendication précédente dans lequel le capteur de courant (910) comprend un tore magnétique (430) présentant un entrefer et un capteur à effet Hall (440) disposé dans l’entrefer pour mesurer le courant passant par un conducteur traversant le tore magnétique, la troisième barre omnibus (522) traversant le tore magnétique ou le tore magnétique (430) étant apte à être traversé par le bobinage de phase (810) de la machine électrique tournante (130).
5. Système électronique (104) selon la revendications 1 dans lequel le dispositif
électronique de mesure est un capteur de température (450).
6. Système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes dans lequel : a. le deuxième sous-ensemble électronique (900) comprend une deuxième trace (930) connectée électriquement à la première broche de contrôle (140), b. le premier sous-ensemble électronique (700) comprend un circuit électronique de commande,
c. la première broche de contrôle (140) est connectée électriquement au circuit électronique de commande.
7. Système électronique (104) selon la revendication précédente dans lequel :
a. au moins une deuxième broche de contrôle (160) est connectée électriquement à l’une des première barre omnibus (206), deuxième barre omnibus (208), troisième barre omnibus (522) et broche de commande (150),
b. la deuxième trace (930) est connectée électriquement à la deuxième broche de contrôle (160).
8. Système électronique (104) selon la revendication 7 dans lequel la première broche de contrôle (140) est distincte de la deuxième trace (930) et/ou la deuxième trace (930) est distincte de la deuxième broche de contrôle (160).
9. Système électronique (104) selon l’une des revendications 6 à 8 prise en combinaison avec la revendication 5 dans lequel le deuxième sous-ensemble électronique (900) comprend en outre une connexion thermique entre la deuxième trace (930) et le capteur de température (450).
10. Système électronique (104) selon l’une des revendications 6 à 9 dans lequel le
deuxième sous-ensemble électronique (900) comprend en outre un boîtier solidarisant la deuxième trace (930) et le dispositif électronique de commande et/ou un dispositif électronique de mesure (810, 450), notamment un boîtier surmoulé sur la deuxième trace (930) et le dispositif électronique de commande et/ou le dispositif électronique de mesure (810, 450).
11. Système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le deuxième sous-ensemble électronique (900) comprend une carte électronique (410) sur laquelle est agencée la deuxième trace (930) et portant le dispositif de commande (920) et/ou le dispositif de mesure (810, 450).
12. Ensemble électrique (100) comprenant :
a. un système électronique (104) selon l’une des revendications précédentes, b. une machine électrique tournante (130).
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