EP4158763A2 - Dispositif de motorisation électrique intégrant un dissipateur thermique isolant électrique - Google Patents

Dispositif de motorisation électrique intégrant un dissipateur thermique isolant électrique

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EP4158763A2
EP4158763A2 EP21732422.7A EP21732422A EP4158763A2 EP 4158763 A2 EP4158763 A2 EP 4158763A2 EP 21732422 A EP21732422 A EP 21732422A EP 4158763 A2 EP4158763 A2 EP 4158763A2
Authority
EP
European Patent Office
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shell
electronic system
cavity
electric motor
heat sink
Prior art date
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Pending
Application number
EP21732422.7A
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German (de)
English (en)
Inventor
Cédric LEDIEU
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.)
Novares France SAS
Original Assignee
Novares France SAS
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium

Definitions

  • TITLE Electric motorization device incorporating an electrically insulating heat sink.
  • the present invention relates to an electric motorization device comprising an electric motor.
  • current electric motors include a rotor integral with a shaft and a stator which surrounds the rotor.
  • the stator is mounted in a housing which has bearings for the rotational mounting of the shaft.
  • the rotor comprises a body formed by a stack of sheets or pole wheels (claw pole) held in the form of a package by means of a suitable fixing system.
  • the rotor body has internal cavities housing permanent magnets.
  • the stator comprises a body formed by a stack of sheets forming a ring, the inner face of which is provided with teeth delimiting in pairs a plurality of notches open towards the interior of the stator body and intended to receive phase windings.
  • the supply of the electric motor and its control require the integration of an electronic system.
  • these electronic systems include a regulator making it possible to vary the intensity of the current, and a power converter such as an inverter, making it possible to transform a direct current into alternating current.
  • the on-board voltages used may be different.
  • malfunctions can occur if the masses of the various systems are not isolated.
  • glycol water in the cooling circuit of the electric motor, and / or to use an aluminum heat sink. This solution is satisfactory in that it allows the engine to be cooled. On the other hand, glycol water having an electrical conductivity, it is therefore not possible to integrate the electronic system.
  • the object of the present invention is to propose a solution which answers all or part of the aforementioned problems:
  • an electric motor device comprising: an electric motor comprising a rotor intended to be set in motion, a stator, and a cooling chamber configured to cool the electric motor; an electronic system comprising electronic power elements, said electronic power elements being configured to drive the electric motor; a heat sink interposed between the electric motor and the electronic system, said heat sink being intended to cool the electronic system and comprising: a first shell intended to cooperate with the electronic system, and configured to allow heat exchange between a cooling fluid and the electronic system; a second shell intended to cooperate with the electric motor on the one hand and with the first shell on the other hand, said second shell being configured to prevent heat exchange between the cooling fluid and the electric motor.
  • the first shell and the second shell defining between them a cavity, said cavity being configured to allow the passage of the cooling fluid.
  • the first shell and the second shell are each made of a material configured to guarantee electrical insulation, in particular between the electronic system, the cooling fluid and the electric motor.
  • the arrangements described above make it possible to guarantee electrical isolation between the power electronics of a vehicle (with electric or hybrid motorization or coming from a fuel cell) which may include an inverter, and the electric motor. In this way, the masses of the different electrical systems are isolated from each other, and overvoltages between each network of different voltages are avoided. Moreover, the passage of the cooling fluid in the cavity makes it possible to cool the electronic system.
  • the electric motor device can also have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the first shell is formed of a composite material configured to be electrically insulating and thermally conductive, said composite material comprising thermal conductive fillers from the group comprising aluminum oxides, aluminosilicates, aluminum hydroxides. or magnesium, boron nitrides.
  • the second shell is formed from an electrically insulating and thermally insulating plastic material, for example belonging to the group comprising polyolefins, styrenic materials, polyamides, poly (phenylene sulfide), polysulfones and composites. reinforced with non-conductive mineral fillers such as glass fibers.
  • an electrically insulating and thermally insulating plastic material for example belonging to the group comprising polyolefins, styrenic materials, polyamides, poly (phenylene sulfide), polysulfones and composites. reinforced with non-conductive mineral fillers such as glass fibers.
  • the heat sink comprises at least one fluid inlet being in fluid connection with the cavity, said at least one fluid inlet being configured to allow the entry of the cooling fluid into the cavity; and at least one fluid outlet being in fluid connection with the cavity on the one hand and with the cooling chamber on the other hand, and intended to allow the passage of the cooling fluid from the cavity to the cooling chamber.
  • the fluid outlet is in fluid connection with a general glycol circuit of the vehicle, in particular in the case where the electronic system is separate from the electric motor.
  • the fluid inlet comprises a tube configured to cooperate with an inlet orifice, formed in the second shell, said inlet orifice being configured to ensure a fluid connection between the tube and the cavity.
  • the heat sink comprises at least one wall integral with the first shell and / or the second shell, said at least one wall projecting into the cavity and being configured to direct the passage of the fluid from cooling in the cavity.
  • the at least one wall is configured to define a circuit for passing the cooling fluid through the cavity.
  • the at least one wall has at least one wall section having a curved shape.
  • the heat sink comprises a plurality of walls providing a heat exchange surface between the cooling fluid and the material constituting the plurality of walls.
  • the cooling fluid passage circuit makes it possible to cool the first shell more efficiently by increasing the heat exchange surface.
  • the electric motor is configured to operate at a voltage substantially equal to 48V.
  • the electronic system is configured to operate at a voltage substantially equal to 12V.
  • the electronic system is configured to operate at a voltage substantially equal to 24V.
  • the electronic system is configured to operate at a voltage between 12V and 52V.
  • the electronic power elements can in particular comprise one or more elements included in the group comprising an inverter, a rectifier, a voltage booster, or a voltage step-down.
  • the electronic system can include transistors (Mosfet, IGBT) configured to drive the electric motor by allowing the passage or alternatively the elimination of the currents in the stator windings.
  • the first shell comprises first fixing means intended to enable the electronic system to be secured to the first shell.
  • the first shell comprises non-opening tapped holes so that the electronic system is screwed onto the first shell.
  • the first shell and the second shell comprise second fixing means configured to secure said first shell with said second shell.
  • the first shell can be fixed to the second shell by gluing, by screwing, by welding or by clipping.
  • the first shell has a shape adapted to cooperate with the electronic system.
  • the first shell comprises a plate, for example having the shape of a disc, configured to allow the electronic system to be fixed on the plate.
  • all or part of the electronic system can be screwed, glued, welded or printed on the first shell.
  • the second shell has a shape adapted to the electric motor.
  • electric motors have a cylindrical shape.
  • the second shell may have a cylindrical shape to adapt to and cooperate with the electric motor.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of the electric propulsion system according to a particular embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat sink of Figure 1.
  • FIG. 3 is a sectional view of the heat sink of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of the heat sink of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a perspective view of the heat sink of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of the second shell included in the heat sink of FIG. 1.
  • the invention relates to an electric motorization device 1 comprising an electronic system 20, an electric motor 30, and a heat sink 40.
  • the electric motor 30 comprises a rotor 10 intended to be set in motion, a stator 36 and a cooling chamber 38 arranged on the periphery of the rotor 1 and configured to cool the electric motor 30.
  • This electric motor 30 comprises in particular a two-part housing housing the rotor 10 integral in rotation with a rotor shaft 12 and an annular stator 36 which surrounds the rotor 10 coaxially with the rotor shaft 12.
  • the housing consists in particular of a front bearing 32 and of a bearing rear 34 connected to each other for example by means of screws.
  • the bearings 32, 34 are of hollow shape and each generally carries a central ball bearing for example ball 33 for the rotational mounting of the rotor shaft 12.
  • chignons 37 project axially on either side of the stator body 36 and are housed in the intermediate space separating the stator 36 from the respective bearings 32, 34.
  • the electric motor 30 is configured to operate at a voltage substantially equal to 48V.
  • the electronic system 20 may include electronic power elements, said electronic power elements being configured to drive the electric motor 30.
  • the electronic power elements can in particular comprise one or more elements included in the group consisting of an inverter, a rectifier, a step-up, or a voltage step-down.
  • the electronic system 20 can include transistors (Mosfet, IGBT) configured to drive the electric motor 30 by allowing the passage or alternatively the suppression of the currents in the stator windings.
  • the electronic system 20 can be configured to operate at a voltage substantially equal to 12V, or at a voltage substantially equal to 24V, or at a voltage between 12V and 52V.
  • the heat sink 40 is interposed between the electric motor 30 and the electronic system 20.
  • the heat sink 40 may be intended to cool the electronic system 20 and / or the electric motor 30.
  • the heat sink 40 comprises at least one fluid inlet 45 configured to allow the entry of the cooling fluid into a cavity 48 included in the heat sink 40; and at least one fluid outlet 47 being in fluid connection with the cavity 48 on the one hand and with the cooling chamber 38 on the other hand. In this way a cooling fluid can circulate from the cavity 48 to the cooling chamber 38.
  • the heat sink 40 comprises a first shell 42 intended to cooperate with the electronic system 20, and a second shell 44 intended to cooperate with the electric motor 30 on the one hand and with the first shell 42 d 'somewhere else.
  • the first shell 42 and the second shell 44 define between them a cavity 48 configured to allow the passage of the cooling fluid.
  • the first shell 42 and the second shell 44 are each made of a material ensuring electrical insulation, in particular between the electronic system 20, the cooling fluid and the electric motor 30.
  • first shell 42 can be configured to allow heat exchange between the coolant and the electronic system 20
  • second shell 44 can be configured to prevent heat exchange between the coolant and the electric motor 30.
  • the first shell 42 may be made of a composite material configured to be an electrical insulator and a thermal conductor, said composite material comprising thermal conductive fillers belonging to the group consisting of aluminum oxides, aluminosilicates, hydroxides of 'aluminum or magnesium, boron nitrides
  • the second shell 44 may be made of a plastic or composite material, electrically insulating and thermal insulating belonging to the group comprising polyolefins (polyethylene, polypropylene, etc.), styrenic materials (polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene, etc.), polyamides (PA6, PA66, polyphthalamide, etc.), poly (phenylene sulfide), polysulfones (polyethersulfone, polysulfone, etc.), and composites reinforced with non-mineral fillers conductive like glass fibers.
  • the first shell 42 may include first attachment means intended to secure the electronic system 20 with the first shell 42.
  • the first shell 42 may be attached to the electronic system 20 by an adhesive.
  • the first shell 42 further comprises a plate, for example having the shape of a disc, configured to allow the electronic system 20 to be fixed on the plate.
  • the first shell 42 and the second shell 44 may be provided with second fixing means configured to secure said first shell 42 with said second shell 44.
  • first shell 42 may be attached to the second shell 44 by gluing, by screwing, by welding or by clipping.
  • the second shell 44 has a shape adapted to the electric motor 30.
  • the second shell 44 may have a cylindrical shape to adapt to and cooperate with the electric motor 30.
  • the second shell 44 comprises the fluid inlet 45 and the fluid outlet 47.
  • the fluid inlet 45 may have a tube configured to cooperate with an inlet orifice. formed in the second shell 44.
  • the inlet port being configured to provide a fluid connection between the tube and the cavity 48. In this way, the fluid inlet 45 is in fluid connection with the cavity 48.
  • the heat sink 40 can comprise at least one wall 46 integral with the first shell 42 and / or the second shell 44.
  • the heat sink comprises a plurality of walls 46 included. on the second shell 44 and projecting into the cavity 48.
  • Each wall 46 of the plurality of walls 46 has at least one wall section 46 having a curved shape, so as to orient the passage of the cooling fluid in the cavity 48.
  • the arrangements described above allow the walls 46 to define a circuit for the passage of the cooling fluid in the cavity 48 and provide a larger heat exchange surface between the cooling fluid and the material constituting the plurality of walls 46.
  • the cooling fluid passage circuit makes it possible to cool the first shell 42 more effectively by increasing the heat exchange surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de motorisation électrique (1) comprenant un moteur électrique (30), un système électronique (20) comprenant des éléments électroniques de puissance, et un dissipateur thermique (40) étant destiné à refroidir le système électronique (20). Le dissipateur thermique (40) comprend une première coque (42) configurée pour permettre un échange thermique entre un fluide de refroidissement et le système électronique (20), et une deuxième coque (44) configurée pour empêcher un échange thermique entre le fluide de refroidissement et le moteur électrique (30). La première coque (42) et la deuxième coque (44) définissent entre elles une cavité (48) configurée pour permettre le passage du fluide de refroidissement. La première coque (42) et la deuxième coque (44) sont chacune constituées d'un matériau configuré pour garantir une isolation électrique, notamment entre le système électronique (20), le fluide de refroidissement et le moteur électrique (30).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Dispositif de motorisation électrique intégrant un dissipateur thermique isolant électrique.
La présente invention concerne un dispositif de motorisation électrique comprenant un moteur électrique.
De manière générale, les moteurs électriques actuels comportent un rotor solidaire d'un arbre et un stator qui entoure le rotor. Le stator est monté dans un carter qui comporte des roulements pour le montage en rotation de l'arbre. Le rotor comporte un corps formé par un empilage de tôles ou roues polaires (claw pôle) maintenues sous forme de paquet au moyen d'un système de fixation adapté. Le corps du rotor comporte des cavités internes logeant des aimants permanents. Le stator comporte un corps constitué par un empilage de tôles formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue de dents délimitant deux à deux une pluralité d'encoches ouvertes vers l'intérieur du corps de stator et destinées à recevoir des enroulements de phase.
Les moteurs électriques étant susceptibles d'être endommagés, voire d'être détruits en cas de surchauffe du rotor, il est généralement nécessaire d'équiper les moteurs électriques de système de refroidissement pour abaisser la température générale du moteur, et notamment lorsqu'il surchauffe.
Par ailleurs, l'alimentation du moteur électrique et son pilotage nécessitent l'intégration d'un système électronique. Généralement, ces systèmes électroniques comprennent un régulateur permettant de faire varier l'intensité du courant, et un convertisseur de puissance comme un onduleur, permettant de transformer un courant continu en courant alternatif. Cependant, en fonction du type de moteur électrique utilisé et en fonction des composants électroniques utilisés dans le système électronique, les tensions de bord utilisées peuvent être différentes. Ainsi, lors du montage du moteur électrique et de son fonctionnement, des disfonctionnements peuvent survenir si les masses des différents systèmes ne sont pas isolées. Par ailleurs, pour obtenir un fonctionnement durable et optimal du dispositif de motorisation électrique, il est important de garantir également un refroidissement du système électronique.
Il est connu d'utiliser de l'eau glycolée dans le circuit de refroidissement du moteur électrique, et/ou d'utiliser un dissipateur thermique en aluminium. Cette solution donne satisfaction en ce qu'elle permet de refroidir le moteur. En revanche, l'eau glycolée possédant une conductivité électrique, il n'est donc pas possible d'intégrer le système électronique.
La présente invention a pour but de proposer une solution qui réponde à tout ou partie des problèmes précités :
Ce but peut être atteint grâce à la mise en œuvre d'un dispositif de motorisation électrique comprenant : un moteur électrique comprenant un rotor destiné à être mis en mouvement, un stator, et une chambre de refroidissement configurée pour refroidir le moteur électrique ; un système électronique comprenant des éléments électroniques de puissance, lesdits éléments électroniques de puissance étant configurés pour piloter le moteur électrique; un dissipateur thermique interposé entre le moteur électrique et le système électronique, ledit dissipateur thermique étant destiné à refroidir le système électronique et comprenant : o une première coque destinée à coopérer avec le système électronique, et configurée pour permettre un échange thermique entre un fluide de refroidissement et le système électronique ; o une deuxième coque destinée à coopérer avec le moteur électrique d'une part et avec la première coque d'autre part, ladite deuxième coque étant configurée pour empêcher un échange thermique entre le fluide de refroidissement et le moteur électrique.
La première coque et la deuxième coque définissant entre elles une cavité, ladite cavité étant configurée pour permettre le passage du fluide de refroidissement.
La première coque et la deuxième coque sont chacune constituées d'un matériau configuré pour garantir une isolation électrique, notamment entre le système électronique, le fluide de refroidissement et le moteur électrique.
Les dispositions précédemment décrites permettent de garantir une isolation électrique entre l'électronique de puissance d'un véhicule (à motorisation électrique, hybride ou provenant d'une pile à combustible) pouvant comprendre un onduleur, et le moteur électrique. De cette manière, les masses des différents systèmes électriques sont isolées entre elles, et les surtensions entre chaque réseau de tensions différentes sont évitées. Par ailleurs, le passage du fluide de refroidissement dans la cavité permet de refroidir le système électronique. Le dispositif de motorisation électrique peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, la première coque est formée d'un matériau composite configuré pour être électriquement isolant et thermiquement conducteur, ledit matériau composite comprenant des charges conductrices thermiques du groupe comprenant les oxydes d'aluminium, les aluminosilicates, les hydroxydes d'aluminium ou de magnésium, les nitrures de bore.
Selon un mode de réalisation, la deuxième coque est formée d'un matériau plastique électriquement isolant et thermiquement isolant par exemple appartenant au groupe comprenant les polyoléfines, les matériaux styréniques, les polyamides, le poly(sulfure de phénylène), les polysulfones et les composites renforcés de charges minérales non conductrices comme les fibres de verre.
Selon un mode de réalisation, le dissipateur thermique comprend au moins une entrée de fluide étant en connexion fluidique avec la cavité, ladite au moins une entrée de fluide étant configurée pour permettre l'entrée du fluide de refroidissement dans la cavité ; et au moins une sortie de fluide étant en connexion fluidique avec la cavité d'une part et avec la chambre de refroidissement d'autre part, et destinée à permettre le passage du fluide de refroidissement depuis la cavité vers la chambre de refroidissement.
Selon un mode de réalisation, la sortie de fluide est en connexion fluidique avec un circuit glycol général du véhicule, notamment dans le cas où le système électronique est disjoint du moteur électrique.
Les dispositions précédemment décrites permettent d'avoir un circuit de refroidissement commun entre le moteur électrique et le système électronique.
Selon un mode de réalisation, l'entrée de fluide comprend un tube configuré pour coopérer avec un orifice d'entrée, ménagé dans la deuxième coque, ledit orifice d'entrée étant configuré pour assurer une connexion fluidique entre le tube et la cavité.
Selon un mode de réalisation, le dissipateur thermique comprend au moins une paroi solidaire de la première coque et/ou de la deuxième coque, ladite au moins une paroi s'étendant en saillie dans la cavité et étant configurée pour orienter le passage du fluide de refroidissement dans la cavité.
Selon un mode de réalisation, l'au moins une paroi est configurée pour définir un circuit de passage du fluide de refroidissement dans la cavité.
Selon un mode de réalisation, l'au moins une paroi présente au moins une section de paroi présentant une forme courbe. Selon un mode de réalisation, le dissipateur thermique comprend une pluralité de parois conférant une surface d'échange thermique entre le fluide de refroidissement et la matière constitutive de la pluralité de parois.
De cette manière, le circuit de passage du fluide de refroidissement permet de refroidir de manière plus efficace la première coque en augmentant la surface d'échange thermique.
Selon un mode de réalisation, le moteur électrique est configuré pour fonctionner à une tension sensiblement égale à 48V.
Selon un mode de réalisation, le système électronique est configuré pour fonctionner à une tension sensiblement égale à 12V.
Selon un autre mode de réalisation, le système électronique est configuré pour fonctionner à une tension sensiblement égale à 24V.
Selon un autre mode de réalisation, le système électronique est configuré pour fonctionner à une tension comprise entre 12V et 52V.
Les éléments électroniques de puissance peuvent notamment comprendre un ou plusieurs éléments compris dans le groupe comprenant un onduleur, un redresseur, un élévateur de tension, ou un abaisseur de tension. Par ailleurs, le système électronique peut comprendre des transistors (Mosfet, IGBT) configurés pour piloter le moteur électrique en permettant le passage ou alternativement la suppression des courants dans les enroulements statoriques.
Selon un mode de réalisation, la première coque comprend des premiers moyens de fixation destinés à permettre de solidariser le système électronique avec la première coque.
Selon un mode de réalisation, la première coque comprend des trous taraudés non débouchant de manière à ce que le système électronique soit vissé sur la première coque.
Selon un mode de réalisation, la première coque et la deuxième coque comprennent des deuxièmes moyens de fixation configurés pour solidariser ladite première coque avec ladite deuxième coque.
Selon un mode de réalisation, la première coque peut être fixée à la deuxième coque par collage, par vissage, par soudure ou par clippage.
Selon un mode de réalisation, la première coque présente une forme adaptée pour coopérer avec le système électronique.
Selon un mode de réalisation, la première coque comprend une plaque, par exemple ayant une forme de disque, configurée pour permettre la fixation du système électronique sur la plaque. Selon un mode de réalisation, tout ou partie du système électronique peut être vissé, collé, soudé ou imprimé sur la première coque.
Selon un mode de réalisation, la deuxième coque présente une forme adaptée au moteur électrique.
De manière générale, les moteurs électriques présentent une forme cylindrique. Dans ce cas, la deuxième coque peut avoir une forme cylindrique pour s'adapter et coopérer avec le moteur électrique.
D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] est une vue schématique en coupe du système de propulsion électrique selon un mode de réalisation particulier.
[Fig. 2] est une vue en perspective du dissipateur thermique de la figure 1.
[Fig. 3] est une vue en coupe du dissipateur thermique de la figure 1.
[Fig. 4] est une vue en perspective du dissipateur thermique de la figure 1.
[Fig. 5] est une vue en perspective du dissipateur thermique de la figure 1.
[Fig. 6] est une vue en perspective de la deuxième coque comprise dans le dissipateur thermique de la figure 1.
Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l'échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux.
Comme illustré sur la figure 1, l'invention concerne un dispositif de motorisation électrique 1 comprenant un système électronique 20, un moteur électrique 30, et un dissipateur thermique 40.
Le moteur électrique 30 comprend un rotor 10 destiné à être mis en mouvement, un stator 36 et une chambre de refroidissement 38 disposée en périphérie du rotor 1 et configurée pour refroidir le moteur électrique 30. Ce moteur électrique 30 comprend notamment un carteren deux parties logeant le rotor 10 solidaire en rotation d'un arbre de rotor 12 et un stator 36 annulaire qui entoure le rotor 10 de manière coaxiale à l'arbre de rotor 12. Le carter est constitué notamment d'un palier avant 32 et d'un palier arrière 34 connectés l'un à l'autre par exemple au moyen de vis. Les paliers 32, 34 sont de forme creuse et portent généralement chacun centralement un roulement par exemple à billes 33 pour le montage en rotation de l'arbre de rotor 12. Comme illustré sur la figure 1, des chignons 37 font saillie axialement de part et d'autre du corps de stator 36 et sont logés dans l'espace intermédiaire séparant le stator 36 des paliers respectifs 32, 34.
De manière générale, le moteur électrique 30 est configuré pour fonctionner à une tension sensiblement égale à 48V.
Le système électronique 20 peut comprendre des éléments électroniques de puissance, lesdits éléments électroniques de puissance étant configurés pour piloter le moteur électrique 30.
Les éléments électroniques de puissance peuvent notamment comprendre un ou plusieurs éléments compris dans le groupe composé d'un onduleur, un redresseur, un élévateur, ou un abaisseur de tension. Par ailleurs, le système électronique 20 peut comprendre des transistors (Mosfet, IGBT) configurés pour piloter le moteur électrique 30 en permettant le passage ou alternativement la suppression des courants dans les enroulements statoriques.
Suivant le véhicule sur lequel le dispositif de motorisation électrique 1 est installé, le système électronique 20 peut être configuré pour fonctionner à une tension sensiblement égale à 12V, ou à une tension sensiblement égale à 24V, ou à une tension comprise entre 12V et 52V.
Le dissipateur thermique 40 est interposé entre le moteur électrique 30 et le système électronique 20.
Le dissipateur thermique 40 peut être destiné à refroidir le système électronique 20 et/ou le moteur électrique 30.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le dissipateur thermique 40 comprend au moins une entrée de fluide 45 configurée pour permettre l'entrée du fluide de refroidissement dans une cavité 48 comprise dans le dissipateur thermique 40 ; et au moins une sortie de fluide 47 étant en connexion fluidique avec la cavité 48 d'une part et avec la chambre de refroidissement 38 d'autre part. De cette manière un fluide de refroidissement peut circuler depuis la cavité 48 vers la chambre de refroidissement 38.
Les dispositions décrites permettent d'avoir un circuit de refroidissement commun entre le moteur électrique 30 et le système électronique 20.
En référence aux figures 2 à 5, le dissipateur thermique 40 comprend une première coque 42 destinée à coopérer avec le système électronique 20, et une deuxième coque 44 destinée à coopérer avec le moteur électrique 30 d'une part et avec la première coque 42 d'autre part. La première coque 42 et la deuxième coque 44 définissent entre elles une cavité 48 configurée pour permettre le passage du fluide de refroidissement.
De manière avantageuse, la première coque 42 et la deuxième coque 44 sont chacune constituées d'un matériau garantissant une isolation électrique, notamment entre le système électronique 20, le fluide de refroidissement et le moteur électrique 30.
Par ailleurs, la première coque 42 peut être configurée pour permettre un échange thermique entre le fluide de refroidissement et le système électronique 20, et la deuxième coque 44 peut être configurée pour empêcher un échange thermique entre le fluide de refroidissement et le moteur électrique 30.
En d'autres termes, la première coque 42 peut être constituée d'un matériau composite configuré pour être isolant électrique et conducteur thermique ledit matériau composite comprenant des charges conductrices thermiques appartenant au groupe constitué des oxydes d'aluminium, des aluminosilicates, des hydroxydes d'aluminium ou de magnésium, des nitrures de bore, et la deuxième coque 44 peut être constituée d'un matériau plastique ou composite, isolant électrique et isolant thermique appartenant au groupe comprenant les polyoléfines (polyéthylène, polypropylène, etc.), les matériaux styréniques (polystyrène, acrylonitrile butadiène styrène etc.), les polyamides (PA6, PA66, polyphthalamide, etc.), le poly(sulfure de phénylène), les polysulfones (polyethersulfone, polysulfone, etc.), et les composites renforcés de charges minérales non conductrices comme les fibres de verre.
La première coque 42 peut comprendre des premiers moyens de fixation destinés à solidariser le système électronique 20 avec la première coque 42. Par exemple, la première coque 42 peut être fixée au système électronique 20 par un adhésif. La première coque 42 comprend par ailleurs une plaque, par exemple ayant une forme de disque, configurée pour permettre la fixation du système électronique 20 sur la plaque.
La première coque 42 et la deuxième coque 44 peuvent être pourvues de deuxièmes moyens de fixation configurés pour solidariser ladite première coque 42 avec ladite deuxième coque 44. Par exemple la première coque 42 peut être fixée à la deuxième coque 44 par collage, par vissage, par soudure ou par clippage.
De manière générale, les moteurs électriques présentent une forme cylindrique. Ainsi, la deuxième coque 44 présente une forme adaptée au moteur électrique 30. Par exemple, la deuxième coque 44 peut avoir une forme cylindrique pour s'adapter et coopérer avec le moteur électrique 30. Selon une variante non limitative représentée sur les figures 2 à 6, la deuxième coque 44 comprend l'entrée de fluide 45 et la sortie de fluide 47. L'entrée de fluide 45 peut présenter un tube configuré pour coopérer avec un orifice d'entrée ménagé dans la deuxième coque 44. L'orifice d'entrée étant configuré pour assurer une connexion fluidique entre le tube et la cavité 48. De cette manière, l'entrée de fluide 45 est en connexion fluidique avec la cavité 48.
De manière avantageuse, le dissipateurthermique 40 peut comprendre au moins une paroi 46 solidaire de la première coque 42 et/ou de la deuxième coque 44. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 6, le dissipateur thermique comprend une pluralité de parois 46 comprise sur la deuxième coque 44 et s'étendant en saillie dans la cavité 48. Chaque paroi 46 de la pluralité de parois 46 présente au moins une section de paroi 46 présentant une forme courbe, de sorte à orienter le passage du fluide de refroidissement dans la cavité 48.
Les dispositions précédemment décrites permettent aux parois 46 de définir un circuit de passage du fluide de refroidissement dans la cavité 48 et confèrent une surface d'échange thermique plus importante entre le fluide de refroidissement et la matière constitutive de la pluralité de parois 46.
De cette manière, le circuit de passage du fluide de refroidissement permet de refroidir de manière plus efficace la première coque 42 en augmentant la surface d'échange thermique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de motorisation électrique (1) comprenant :
- un moteur électrique (30) comprenant un rotor (10) destiné à être mis en mouvement, un stator (36) et une chambre de refroidissement (38) configurée pour refroidir le moteur électrique (30) ;
- un système électronique (20) comprenant des éléments électroniques de puissance, lesdits éléments électroniques de puissance étant configurés pour piloter le moteur électrique (30);
- un dissipateur thermique (40) interposé entre le moteur électrique (30) et le système électronique (20) , ledit dissipateur thermique (40) étant destiné à refroidir le système électronique (20) et comprenant : une première coque (42) destinée à coopérer avec le système électronique (20), et configurée pour permettre un échange thermique entre un fluide de refroidissement et le système électronique (20) ; une deuxième coque (44) destinée à coopérer avec le moteur électrique (30) d'une part et avec la première coque (42) d'autre part, ladite deuxième coque (44) étant configurée pour empêcher un échange thermique entre le fluide de refroidissement et le moteur électrique (30) ; la première coque (42) et la deuxième coque (44) définissant entre elles une cavité (48), ladite cavité (48) étant configurée pour permettre le passage du fluide de refroidissement ; et la première coque (42) et la deuxième coque (44) étant chacune constituées d'un matériau configuré pour garantir une isolation électrique, notamment entre le système électronique (20), le fluide de refroidissement et le moteur électrique (30).
2. Dispositif de motorisation électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel la première coque (42) comprend des premiers moyens de fixation destinés à permettre de solidariser le système électronique (20) avec la première coque (42).
3. Dispositif de motorisation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la première coque (42) et la deuxième coque (44) comprennent des deuxièmes moyens de fixation configurés pour solidariser ladite première coque (42) avec ladite deuxième coque (44).
4. Dispositif de motorisation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première coque (42) est formée d'un matériau composite configuré pour être thermiquement conducteur, ledit matériau composite comprenant des charges conductrices thermiques du groupe comprenant les oxydes d'aluminium, les aluminosilicates, les hydroxydes d'aluminium ou de magnésium, les nitrures de bore.
5. Dispositif de motorisation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième coque (44) est d'un matériau plastique thermiquement isolant, par exemple appartenant au groupe comprenant les polyoléfines, les matériaux styréniques, les polyamides, le poly(sulfure de phénylène), les polysulfones et les composites renforcés de charges minérales non conductrices comme les fibres de verre.
6. Dispositif de motorisation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le dissipateur thermique (40) comprend au moins une entrée de fluide (45) étant en connexion fluidique avec la cavité (48), ladite au moins une entrée de fluide (45) étant configurée pour permettre l'entrée du fluide de refroidissement dans la cavité (48) ; et au moins une sortie de fluide (47) étant en connexion fluidique avec la cavité (48) d'une part et avec la chambre de refroidissement (38) d'autre part, et destinée à permettre le passage du fluide de refroidissement depuis la cavité (48) vers la chambre de refroidissement (38) ;
7. Dispositif de motorisation électrique (1) selon la revendication 6, dans lequel le dissipateur thermique (40) comprend au moins une paroi (46) solidaire de la première coque (42) et/ou de la deuxième coque (44), ladite au moins une paroi (46) s'étendant en saillie dans la cavité (48) et étant configurée pour orienter le passage du fluide de refroidissement dans la cavité (48).
8. Dispositif de motorisation électrique (1) selon la revendication 7 dans lequel l'au moins une paroi (46) est configurée pour définir un circuit de passage du fluide de refroidissement dans la cavité (48).
9. Dispositif de motorisation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel l'au moins une paroi (46) présente au moins une section de paroi (46) présentant une forme courbe.
10. Dispositif de motorisation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel le dissipateur thermique (40) comprend une pluralité de parois (46) conférant une surface d'échange thermique entre le fluide de refroidissement et la matière constitutive de la pluralité de parois (46).
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